3516XA儀器零校測檔轉(zhuǎn)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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·經(jīng)驗(yàn)交流·

3516XA儀器零校測檔轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)和執(zhí)行相應(yīng)零校測的檔位轉(zhuǎn)換。針對(duì)3516XA儀器零校測檔轉(zhuǎn)換有時(shí)會(huì)出現(xiàn)檔位轉(zhuǎn)換不了的問題，研究分析了儀器的檔位轉(zhuǎn)換工作原理，對(duì)儀器的充放電電路，繼電器驅(qū)動(dòng)控制電路，繼電器的檢測進(jìn)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(zhuǎn)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(zhí)行相應(yīng)的操作：采集它下面儀器的數(shù)據(jù)和執(zhí)行相應(yīng)零校測的檔位轉(zhuǎn)換。由于電法類儀器測試時(shí)需要在ZERO檔和CAL檔看儀器的低高刻值是否正常，測井時(shí)需要再轉(zhuǎn)換到LOG檔，因而檔位變換十分頻繁，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)檔位轉(zhuǎn)換不了的問題。

3516儀器接收到地面指令后，經(jīng)過繼電器控制及繼電器的動(dòng)作，將儲(chǔ)能電容里的電壓通過1#，5#,10#對(duì)配接電法儀器進(jìn)行ZERO-CAL-LOG狀態(tài)轉(zhuǎn)換，原理如圖1所示。

圖1 3516儀器原理框圖

本文通過對(duì)充放電電路和繼電器驅(qū)動(dòng)與繼電器通道進(jìn)行分析，能夠清楚掌握3516XA儀器在ZERO-CAL-LOG轉(zhuǎn)換中的工作原理，對(duì)維修測井儀器，提高維修效率有一定的指導(dǎo)作用。

1 充放電電路原理與分析

進(jìn)行充放電電路檢查時(shí)，首先檢測儲(chǔ)能電容C3和C4上的電壓，如果達(dá)到163 V以上則正常，如果電壓達(dá)不到，可以檢查半波整流二極管D22和D23，儲(chǔ)能電容C3和C4。對(duì)于儲(chǔ)能電容可以采取對(duì)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(fù)半周充電電路； D24,D25起到過壓保護(hù)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(jīng)過其它的繼電器后到達(dá)下28芯的1芯，5芯及10芯。[1]

2 繼電器驅(qū)動(dòng)電路與繼電器的檢測

2.1 繼電器驅(qū)動(dòng)電路檢測

繼電器的控制信號(hào)來自于驅(qū)動(dòng)電路IC2、IC3，IC2、IC3是達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)陣列，CPU將控制信號(hào)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(dòng)作[2,3]。

運(yùn)行57測試系統(tǒng)，進(jìn)行ZERO-CAL-LOG轉(zhuǎn)換，用示波器檢查CPU發(fā)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(shù)據(jù)指令是否進(jìn)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(qū)動(dòng)示意圖如圖3所示。

運(yùn)行57測試系統(tǒng)，進(jìn)行ZERO-CAL-LOG轉(zhuǎn)換，當(dāng)繼電器工作正常時(shí)，在下接頭(28芯)的1、5、10芯上可見到如圖4、圖5的信號(hào)。

圖2 儀器的充放電電路

圖3 繼電器驅(qū)動(dòng)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(zhí)行的瞬間，該芯上有一個(gè)正脈沖；“-”表示在地面指令執(zhí)行的瞬間，該芯上有一個(gè)負(fù)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(zhí)行高刻、低刻、測井指令的時(shí)候，用數(shù)值示波器觀察1、5芯上對(duì)10芯的信號(hào)幅度見表1；如正常則不必調(diào)試，如果信號(hào)幅度不夠則要對(duì)充放電電路進(jìn)行檢測，重點(diǎn)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(diǎn)要檢測繼電器驅(qū)動(dòng)及繼電器通道。

表1 狀態(tài)表

2.2 繼電器的檢測

圖4中繼電器狀態(tài)為測量檔時(shí)的狀態(tài)。在測量檔換到刻度檔時(shí),K3-2會(huì)與K3-4 斷開，K3-2會(huì)與K3-8接通； K1-2與K1-4 斷開，K1-2與K1-8 接通。

在LOG檔時(shí)，1芯，5芯對(duì)10芯的都是正電壓，在CAL檔時(shí)，1芯對(duì)10芯為負(fù)，5芯對(duì)10芯為正，在ZERO檔時(shí)，1芯對(duì)10芯為正，5芯對(duì)10芯為負(fù)。當(dāng)檔位切換時(shí)，測量充放電電路儲(chǔ)能電容C3和C4到下端1，5，10芯的放電通路，判斷相關(guān)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(guān)電壓出現(xiàn)的時(shí)候?qū)?8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(hào)線，因?yàn)?號(hào)芯和3號(hào)芯還用于電導(dǎo)率的測量。在AC電壓關(guān)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(dāng)AC180V電壓關(guān)斷的時(shí)候K2-7會(huì)與K2-5接通，K2-2會(huì)與K2-4接通，這時(shí)允許從地面供推靠電壓到28芯上的1芯和3芯上。

當(dāng)AC180V電壓在的時(shí)候，K2-7會(huì)與K2-1接通，K2-2會(huì)與K2-8接通。電磁繼電器在沒有控制信號(hào)時(shí)，2腳與4腳是常閉狀態(tài)，7腳與5腳是常閉狀態(tài)。有控制信號(hào)時(shí)，2腳與8腳是常閉狀態(tài)，7腳與1腳是常閉狀態(tài)[4]。

圖4 繼電器通道簡略圖

3 總 結(jié)

進(jìn)行3516儀器零校測轉(zhuǎn)換問題維修時(shí)，要熟悉儀器檔位轉(zhuǎn)換的工作原理，根據(jù)故障現(xiàn)象，有針對(duì)性地對(duì)充放電電路，繼電器驅(qū)動(dòng)控制與繼電器進(jìn)行檢測，不要因?yàn)榱阈y檔位轉(zhuǎn)換涉及較多的繼電器而下意識(shí)地認(rèn)為那個(gè)繼電器工作異常。有時(shí)會(huì)因?yàn)榫聹囟容^高而出現(xiàn)檔位轉(zhuǎn)換問題，這時(shí)可以適當(dāng)提高纜頭電壓以補(bǔ)償跳檔電源。在維修過程中要善于總結(jié),加深對(duì)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(xué)出版社，2006.

[2] 鄭學(xué)堅(jiān),周 斌.微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 [M].清華大學(xué)出版社，2002.

[3] 李建中.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 西安電子科技大學(xué)出版社，2008.

[4]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ) [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(yè)于西南石油大學(xué)，現(xiàn)主要從事測井儀器維修工作。E-mail：lijinlai2000@163.com

TH17

A

2096-0077(2016)05-0060-03

2016-03-03 編輯：馬小芳)