3516XA儀器零校測檔轉換原理與分析

李金來

(長城鉆探工程有限公司測井公司 遼寧 盤錦 124010)

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3516XA儀器零校測檔轉換原理與分析

李金來

(長城鉆探工程有限公司測井公司 遼寧 盤錦 124010)

3516XA是一只適配器短接，它能夠接收來自地面的指令并采集與它連接儀器的數據和執行相應零校測的檔位轉換。針對3516XA儀器零校測檔轉換有時會出現檔位轉換不了的問題，研究分析了儀器的檔位轉換工作原理，對儀器的充放電電路，繼電器驅動控制電路，繼電器的檢測進行了分析，提出了有效的檢測方法，提高了儀器的維修效率。

檔位轉換；電路分析；繼電器；檢測

0 引 言

3516XA是一只適配器短接，它能夠接收來自地面的指令并執行相應的操作：采集它下面儀器的數據和執行相應零校測的檔位轉換。由于電法類儀器測試時需要在ZERO檔和CAL檔看儀器的低高刻值是否正常，測井時需要再轉換到LOG檔，因而檔位變換十分頻繁，有時會出現檔位轉換不了的問題。

3516儀器接收到地面指令后，經過繼電器控制及繼電器的動作，將儲能電容里的電壓通過1#，5#,10#對配接電法儀器進行ZERO-CAL-LOG狀態轉換，原理如圖1所示。

圖1 3516儀器原理框圖

本文通過對充放電電路和繼電器驅動與繼電器通道進行分析，能夠清楚掌握3516XA儀器在ZERO-CAL-LOG轉換中的工作原理，對維修測井儀器，提高維修效率有一定的指導作用。

1 充放電電路原理與分析

進行充放電電路檢查時，首先檢測儲能電容C3和C4上的電壓，如果達到163 V以上則正常，如果電壓達不到，可以檢查半波整流二極管D22和D23，儲能電容C3和C4。對于儲能電容可以采取對換的方法快速判斷其性能好壞。

儀器的充電過程:D23和K4組成正半周充電電路； D22和K5組成負半周充電電路； D24,D25起到過壓保護作用,R15,R16放電電阻 充放電電路如圖2所示，K6和K7的輸出經過其它的繼電器后到達下28芯的1芯，5芯及10芯。[1]

2 繼電器驅動電路與繼電器的檢測

2.1 繼電器驅動電路檢測

繼電器的控制信號來自于驅動電路IC2、IC3，IC2、IC3是達林頓驅動陣列，CPU將控制信號的組合串行鎖存到寄存器IC1(CD4094)中，并鎖存到輸出端，控制繼電器動作[2,3]。

運行57測試系統，進行ZERO-CAL-LOG轉換，用示波器檢查CPU發出的控制繼電器的指令是否正常，可用示波器檢測控制繼電器的數據指令是否進入了IC1(4049)，如果在IC2、IC3的OUT端能見到放大后的脈沖，幅度24 V，那說明IC1、IC2、IC3工作正常，繼電器驅動示意圖如圖3所示。

運行57測試系統，進行ZERO-CAL-LOG轉換，當繼電器工作正常時，在下接頭(28芯)的1、5、10芯上可見到如圖4、圖5的信號。

圖2 儀器的充放電電路

圖3 繼電器驅動電路示意圖

圖4 “+”在示波器上測量波形

圖5 “-”在示波器上測量波形

說明：“+”表示在地面指令執行的瞬間，該芯上有一個正脈沖；“-”表示在地面指令執行的瞬間，該芯上有一個負脈沖；REF表示1、5芯的參考端10芯； 要求：163 V≤脈沖幅度≤177 V。

在執行高刻、低刻、測井指令的時候，用數值示波器觀察1、5芯上對10芯的信號幅度見表1；如正常則不必調試，如果信號幅度不夠則要對充放電電路進行檢測，重點是整流二極管和充放電電容。如果充放電電容電壓正常，而在儀器下部檢測不到充放電幅度，則重點要檢測繼電器驅動及繼電器通道。

表1 狀態表

2.2 繼電器的檢測

圖4中繼電器狀態為測量檔時的狀態。在測量檔換到刻度檔時,K3-2會與K3-4 斷開，K3-2會與K3-8接通； K1-2與K1-4 斷開，K1-2與K1-8 接通。

在LOG檔時，1芯，5芯對10芯的都是正電壓，在CAL檔時，1芯對10芯為負，5芯對10芯為正，在ZERO檔時，1芯對10芯為正，5芯對10芯為負。當檔位切換時，測量充放電電路儲能電容C3和C4到下端1，5，10芯的放電通路，判斷相關繼電器是否工作正常。其中，K4、K5用于測量控制，在測量期間，電容充電。K6、K7用于零刻、高刻和測井的換檔控制。

繼電器K1～K3：用于在開關電壓出現的時候將28芯的芯1和5與測量電路斷開；此外，K1還用于斷開下面28芯的3號線，因為1號芯和3號芯還用于電導率的測量。在AC電壓關閉的情況下，K2允許從地面供推靠電壓到28芯上的1#和3#上。

當AC180V電壓關斷的時候K2-7會與K2-5接通，K2-2會與K2-4接通，這時允許從地面供推靠電壓到28芯上的1芯和3芯上。

當AC180V電壓在的時候，K2-7會與K2-1接通，K2-2會與K2-8接通。電磁繼電器在沒有控制信號時，2腳與4腳是常閉狀態，7腳與5腳是常閉狀態。有控制信號時，2腳與8腳是常閉狀態，7腳與1腳是常閉狀態[4]。

圖4 繼電器通道簡略圖

3 總 結

進行3516儀器零校測轉換問題維修時，要熟悉儀器檔位轉換的工作原理，根據故障現象，有針對性地對充放電電路，繼電器驅動控制與繼電器進行檢測，不要因為零校測檔位轉換涉及較多的繼電器而下意識地認為那個繼電器工作異常。有時會因為井下溫度較高而出現檔位轉換問題，這時可以適當提高纜頭電壓以補償跳檔電源。在維修過程中要善于總結,加深對儀器電路工作原理的理解,提高工作效率。

[1] 馮啟寧.測井儀器原理(電法)[M].石油大學出版社，2006.

[2] 鄭學堅,周 斌.微型計算機原理及應用 [M].清華大學出版社，2002.

[3] 李建中.單片機原理及應用[M]. 西安電子科技大學出版社，2008.

[4]康華光.電子技術基礎 [M]. 高等教育出版社, 2006.

Principle and Analysis of 3516XA Instrument Zero-cal-log Transfer

LI Jinlai

(WirelineLoggingCompanyoftheGreatwallDrillingEngineerCompany,Panjin,Liaoning124010，China)

3516XA is a slam adapter, it can receive commands from the surface and collect data from the instruments connect to it and perform the conversion of zero, cal and log. There is problem in zero-cal-log conversion sometimes. The working principle of the instrument, the instrument of the charge-discharge circuit, the relay drive control circuit, and detection relay were analyzed. It puts forward some effective detection methods, and improves the efficiency of equipment maintenance.

WTS; switching; circuit analysis; relay; detection

李金來，男，1980年生，工程師，2004年畢業于西南石油大學，現主要從事測井儀器維修工作。E-mail：lijinlai2000@163.com

TH17

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2096-0077(2016)05-0060-03

2016-03-03 編輯：馬小芳)