DSU3數字檢波器常見故障的維修

侯 俊，王博洲，苗 磊，牛萬勇

（中石油東方公司裝備服務處長慶作業部，銀川 750005）

1 引言

近年來，地震勘探技術水平的提高，傳統的常規檢波器獲取的信號已經不能滿足勘探的需求。隨著MEMS技術的興起，其眾多良好特性，吸引了美國 I/O 公司和法國 Sercel 公司先后推出了應用MEMS技術的三分量地震檢波器。維修人員也通過學習和實踐，掌握了其工作原理和常見故障的維修方法。

2 DSU3簡介

三分量數字檢波器（以下簡稱DSU3）采用了可變電容器微機電系統（MEMS），實現了對數字信號的直接輸出。應用到地震勘探中，由于不需要模擬電纜，所以不受任何外部電磁的干擾，動態范圍大、頻帶寬，這些都提高了地震采集資料的品質。而且其埋置傾斜度更大、功耗更低，這也給施工帶來了更大的便捷。

DSU3是由LP板和機體（椎體）組成。其中LP板是高度集成電路板，負責對數據的傳輸。DSU3的功能是接受電源站命令、采樣傳輸回電源站，能對外界環境測試生成模擬信號等功能，它的狀態可以通過LDE燈反映出來。

3 DSU3的檢測

3.1 檢測方法

DSU3采集鏈是由電纜和檢波器連接組合而成。檢測系統DSUT 408包含一個PC機、一個參考站和一些測試電纜。測試采集鏈時，將待測采集鏈連接到參考站上，通過PC端打開測試軟件。

根據故障提示，使用二分法定位故障所處位置，對故障采集站或線段進行更換。通過對單站指標進行測試，可以發現損壞的數字檢波器。在對故障進行驗證時，分離檢波器的LP板和機體，換成合格的機體和LP板重新組合在一起測試，以此確定故障是在LP板還是機體。

3.2 電路板的檢測

電源電路的檢測：電源電路將輸入的+24V變壓為6.3V供給模擬電路，將6.3V分為兩路，一路降壓為2.7V供給接收水平地震信號的數字電路，另一路升壓為12V，供給接收垂直地震信號的數字電路。傳輸電路的檢測：主要由排線、線圈和晶振組成。目測排線的兩端是否完好，測量各線路通斷；測量線圈兩端電壓及電阻是否在正常工作范圍內；檢測晶振波形是否正確。

4 DSU3的維修

當LP板出現損壞時，維修時要將存在故障的LP板進行拆除，換成沒有故障的LP板，和那些測試合格的機體組合在一起。

重新配對之后，LP板和機體的信息是不匹配的，此時，要用維修助手的標定功能，使LP板和機體的信息實現相互匹配，用測試軟件測試合格后，維修工作結束。以下對LP板和機體的常見故障維修進行詳細分析。

4.1 LP板的故障及維修

DSU3數字檢波器的工作環境會直接造成LP板出現損壞狀況。DSU3數字檢波器在工作中為了減小地表帶來的干擾，長時間處于地下，采集鏈通過插針傳輸信號。因為使用到的DSU數字檢波器不能很好的防潮，就要使用墊圈對此作出防水。包括1個大0圈和2個小0圈。

（1）隨著墊圈長期使用的老化，其密封性能減弱，潮氣較易從插座中侵入到LP板中，如果這些潮氣不能得到及時清除，LP板就可能出現嚴重腐蝕。在通電的情況下，極易燒毀插座，甚至燒毀LP板。若要避免因為潮氣造成的LP板的腐蝕，檢修人員要及時清理墊圈凹槽，更換新的墊圈。

（2）由于長久埋在地下，插座和LP板上面的元器件如電感、線圈等非常容易受到腐蝕，造成電子結構系統容易出現短路、接觸不良等現象。對腐蝕的元器件進行清潔，擦拭干凈后，更換新的元器件。再將保護劑涂在電路板上，對其起到很好的保護作用。

（3）LP板加電無6V，依次檢測以下元件的工作指標，如有故障，更換之。

二極管D3正向壓降V33≈0.547V。

變壓器T8加電狀態下各腳電壓分別為：V1、V2、V5、V6≈25V，V3≈6V，V4≈0V；斷電狀態下各腳電阻分別為R16≈3.2Ω，R25≈0.5Ω，R34≈0.9Ω。

場效應管Q2正向壓降VQ2≈0.547V。

如果以上元件的工作狀態均正常，那么就是集成元件IC14或IC15損壞，更換之。

（4）觀察LP板并無明顯損壞元件，但是卻不顯示站號，最有可能是輸入、變壓、輸出環節的關鍵元器件短路造成。在不通電的情況下，測量輸入端VLL1、VLL2、線圈T1、T2是否短路；通電測量S80是否有48V電壓輸出。更換損壞的元器件。

（5）DSU3數字檢波器受到強大的外力作用時，LP板上的元器件會出現松動或者脫落現象。由于電感是貼片式，并且采用塑料作為骨架材料，所以外力作用較大時，很可能脫落。這時，更換新的元器件，并用專用膠對其進行固定，增加其防震性能[2]。

4.2 機體的故障及維修

機體內存在三個數字加速度計，它們由一些特殊的材料和機體實行封裝。當機體出現故障時，說明加速度計也存在故障。加速度計內部結構振動膜實現采集功能時要通過壓力變形，其缺點是抗震效果比較差，可能因為振動造成出現永久性的損壞。

機體的振動膜出現輕微的變形時，可以通過敲擊檢波器的尾椎，使得梳狀結構MEMS實現復位。當受損程度較為嚴重時，則不能完成修復[3]。

5 結束語

本文分析了DSU3數字檢波器的結構和原理，對其在使用過程中出現的多種故障作出了分析，并提出了相應的維修方法。經驗之談，僅供同行參考，不妥之處，敬請批評指正！