密度三側向探管的故障分析與排除措施

張利平

（內蒙古自治區第五地質礦產勘查開發院，內蒙古 包頭 014010）

目前測井儀器有兩大類型：一類為TYSC-3Q型數字測井儀，它是輕型車載或散裝煤田測井儀器設備，可以滿足復雜地質條件下的測井工作。本產品是在引進美國蒙特公司Ⅲ數字測井系統生產技術的消化、吸收基礎上，總結了國產化TYSC-2型數字測井儀生產經驗后，進一步綜合化的新型儀器。

另一類為：PSJ-2型數字測井儀，(它是便攜式的).采用 16 位單片機 80C196（8090）采集控制，脈沖信號模擬TYE2-4.5型組合測井儀。是測井系統的地面組合儀器，具有2、3型數字儀的所有功能。

密度探管電路（TY系列）主要由：自然伽馬測量電路，長、生源距散射伽馬--伽馬測量電路，三側向測量電路，傳輸電路，電源電路，井徑與電機控制電路組成。按原理圖共分七塊印刷電路板安裝在探管的內部，從上至下分別為天然分壓電路權；放射性測量電路板（1A）和傳輸電路板；高壓電路（3A）與電源電路板（2A）；三側向沒量電路（5A）和供電電路權（4A）；電機控制電路板；長源距分壓電路和比較器電路板（6A）及短源分壓電路板（7A）

故障分析首先要從儀器的工作原理入手，根據出現的故障現象再逐步用示波器觀察各測試點的波形或用萬用表測工作點的電壓及眼觀測法、代替法、比較法、分割法、跟蹤法、隔離壓縮法、敲擊法、交換法、試探法、插拔法等解決排除故障。

密度三側向探管

密度三側向探管中的2、4纜芯是短接的與七芯插頭的2、4相接，外殼為0V，有三根纜芯與鎧皮絕緣，即可正常測井，其纜芯間不能出現短路或斷路，否則無法正常測井。

1 、纜芯絕緣不好

a、電纜連接器上的七芯插頭在使用過程中，表面清理不干凈，潮氣進入，會造成絕緣下降，發現擊穿現象。探管供電電壓下降至50伏左右，探管工作不正常，應該常檢查更換七芯插頭。

b、連接器絕緣套破損，應及時更換。

c、電纜受損，絕芯絕緣破壞，應及時查找損壞位置。

2 、測示線連接正常，用電纜連接器測量不正常。

短路的原因有以下幾種：

a、探管連接器插入時，探管內上接頭的5號纜芯碰外殼。

b、連接器內的5號纜芯與4號纜芯絕緣破壞。

c、絞車控制面板系統的0伏不能碰鎧皮（絞車機械傳動部分），光電碼盤的外殼與內部的0伏不能短路，因為光電碼盤的外殼與鎧皮是相連接的，工作臺應與汽車外殼絕緣，否則放置在工作臺上的地面控制面板就會出現與鎧皮短路現象。

3 、電源電路（電路圖略）：

故障：電源高壓不振蕩，無低壓±13V輸出（在2A板上）。

分

a析： 、V、V：2A 板上 V45損壞將使 V2、3V無基極電壓，故不能振蕩。用萬用表判斷V45是否損壞。

b、V、V：2A 板上 V2、V3損壞，因 V23的 be 反向耐壓低于5V，V45串接在be極上，提高了 V2、V3的反向耐壓，若 V4、V5損壞，必須導致 V2、V3的損壞。用萬用表判斷 V2、V3是否損壞。

4 、直流高壓交換器：

故障：高壓低。

分析：YW302穩壓<900V（在3A板）變壓器輸出高壓400V±50V，經4倍壓后應為1600V左右，高壓較低，首先應該檢查4倍壓電路以及YW302是否損壞。查3A板V1-V4高耐壓二極管或檢查C1-C5的絕緣電阻應大于500歐姆，最后可更換YW302。

5 、三側向電路：

故障（1）：三側向供電只有電源的一半峰值。

分析：因為有半峰值供電，說明Zb信號正常。如果B2變壓器兩初級繞組都正常，問題一定出在兩對復合管上。首先查變壓器兩初級繞組直流電阻基本相同，問題出在2A板 V1、V3、V2、V4用萬用檢查是否損壞。

故障（2）：三側向外刻度變化時，變壓器B2、I0中心抽頭供電約11V不變，電流反饋不起作用。

分析：電流反饋的大小決定于5A板N1運算放大器的放大倍數，當V2基級電壓隨外刻度變化時，說明電流反饋正常，那么應檢查V1、V2三極管是否損壞。

故障 (3)：外刻度時線性不好表現為10KΩ、1Ω 兩檔刻度正確時，2.5D、2.5Ω 檔誤差較大。

分析

a：觀察5A板N2的1腳輸出信號，在2.5Ω、1Ω 檔時，V0輸出為-20MV，故 V／F 轉換不呈線性輸出，調整5A板上RP1使1Ω檔時V0信號>20MV，RP4使 10K檔時 lΩ檔時I0信號大于20MV。

b：調整5A板10KΩ的I10應大于20MV以上，為線性輸出打好基礎。調整RP3使各檔變化時，三側向供電變化較慢。

c：檢查反饋回路，發現外刻度由10K-1Ω變化時，三側向供電電壓由9V突變到-5V，變化較快，說明反饋調整不合理。在10K、1Ω兩檔時，調RP1-RP4電位器，使電阻率、電導率正常。在2.5Ω檔時調RP3使電導率正常。此時三側向線性正常。

6 、數字傳輸電路：

故障(1)有信號無輸出

分析：正常狀態同步信號總是有的，當所有信號無輸出時，應先查電源，確認電源正常后，檢查輸出時，應先查電源，確認電源正常后，查CD4022分配電路，如果CD4022正常，極各道正常后，同步信號也應正常。重點檢查或代換 CD4022、CD4066、CD4075。

故障(2)1-7道均有數字信號，天然，長、短源距伽馬-伽馬在面板上顯示數很大(均在傳輸板上)。

分析：觀察信號輸出波形，發現1-7道均有數字信號，說明V／F轉換有輸出信號串入各道，檢查傳輸板上D6的3對應每道均有計數輸出，即是：L0、L1、L2短路到 OV 線，V／F 轉換仍有數字輸出，說明V／F轉換調整不合適，這樣，可調傳輸板RP1使N16腳為OV輸出時，調RP2使D6的3腳無輸出信號為止，這時道7路也將無信號輸出。天然伽馬，長、短源距將恢復正常。

7 、放射性輸出電路：

故障(1)放射性參數在面板上顯示無規律變化。

分析：用示波器觀察井下探管傳送到井上的信號發現各路信號正常，但波形上加有一個正、負方波(4096μS)，說明三側向供電方波串入信號線、0V線，查正、負、信、零四纜芯對機柜的絕緣，使其大于10MΩ以上。即輸出正常。

故障(2)：放射性曲線在大多數地層突變很大，且每次在該地層能重復出現突變情況。

分析：用示波器觀察曲線正常地段，各信號均正常，當放射性在突變地層時，三側向Vo信號波形畸變 (探管采用模擬信號輸出)。分析認為在曲線突變地層有很強的外界電場干擾或井下與井上兩信號沒有同而此引起送數錯誤導致放射性測量改變。

a：發現鉆塔上川照明電為220V單線供電，無零線回路，估計讓供電通過大地回到供電外影響某些地層測量，關掉電源，三側向Vo信號正常，放射性曲線變化減少。

b：觀察井上、井下兩同步信號，發現井上不能跟蹤井下同步信號，減少同步，檢出電路的時間常數，即3Q面板R17或C4(綜合面板應減少2#板R17或C6)使其正確跟蹤為止，測量將正常。

故障 (3)：K、短源距伽馬--伽馬刻度正常，測井時無輸出。

分析：長、短源距伽馬--伽馬在測井時無輸出，而在刻度時以有信號輸出，說明線路基本正常，一般認為可能是接插件部分有松動現象，經檢查長、短源距伽馬--伽馬電壓比較器松動和短源距伽馬--伽馬GDB-15光電倍增管安裝時沒有插緊所致。

故障(4)：短源距伽馬--伽馬無輸出。

分析：查計數電路均正常，估計短源距射極跟隨器有故障，查7A板V2(3DG6)發現Ce反向電阻減少，更換V2三級管即正常。

經過以上對密度三側向故障現象的分析判斷與處理措施的論述，使我們深深得認識到：作為測井工作者，尤其是現場儀器操作人員，要熟練掌握儀器的工作原理，各電路的功能和組成，各測試點的波形，工作點的電壓值和相關技術數據。出現故障時，不要盲目急于動手，首先要冷靜思考出現故障的原因，判斷是外圍電路，還是儀器探管本身的問題，只有這樣循序漸進，問題就會慢慢地發現，再運用合理的技術手段科學地加以解決、排除。另外，在工作前，仔細觀察各開關、旋鈕位置是否正確，供電電壓、頻率是否符合儀器設備的要求。做到萬無一失，心中有數。

綜上所述,不僅僅要從探管的問題上出發去分析、解決問題,還要從現場測井的整體上來思慮，比如說：電纜、連接器、滑環及其連線等故障以及絞車、碼盤、面板等諸多環節，在此就不多加以論述了。

[1] 劉表正，馬世穩，密度三側向探管的故障分析[J].北京：中國煤炭地質2008.12.

[2] 鄧紅旗、陸勇，測井儀器的故障分析與排除思路[J].北京：中國煤炭地質2008.12.