巖性密度儀器故障診斷方案設(shè)計(jì)范文
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巖性密度測井是利用同位素伽瑪源向地層輻射伽瑪射線，再利用與源相距一定距離的探測器來測量經(jīng)過地層散射和吸收后的伽瑪射線強(qiáng)度。巖性密度測井使用的銫（137Cs）源只放射出0.662MeV的伽瑪射線，此能級的伽瑪射線與物質(zhì)作用主要產(chǎn)生康普頓-吳有訓(xùn)效應(yīng)，其散射截面與地層體積密度密切相關(guān)，可利用這個效應(yīng)測量巖石的密度值。當(dāng)伽瑪射線在地層中能量衰減到0.10MeV以下時，則產(chǎn)生光電吸收效應(yīng)，使低能伽瑪射線大幅度減少。而光電吸收截面與地層物質(zhì)的原子序數(shù)Z密切相關(guān)，可用來研究地層的巖石性質(zhì)。
1儀器結(jié)構(gòu)分析和故障快速診斷思路
從結(jié)構(gòu)上講，巖性密度儀器分為電子線路短節(jié)和機(jī)械推靠總成兩部分。電子線路短節(jié)主要由電源和繼電器板、通訊板、CPU板、主放大板4部分構(gòu)成。機(jī)械推靠總成又可分為探頭探測器和信號采集、探頭高壓調(diào)節(jié)控制、信號初步放大和濾波（前置放大板）、電機(jī)控制和純機(jī)械推靠5個部分。電子線路短節(jié)實(shí)現(xiàn)信號處理和DTB通訊，其拆卸簡單，電路復(fù)雜。機(jī)械總成主要完成機(jī)械推靠和信號采集，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拆卸費(fèi)工費(fèi)料。為了提高工作效率，要盡可能避免拆卸接卸推靠部分。因此故障快速診斷方案的第一步就是初步判斷故障所在短節(jié)位置，第二步將故障準(zhǔn)確定位到各功能模塊。
2儀器故障類型及處理措施
2.1推靠臂開合故障
推靠臂開合故障現(xiàn)象包括無推靠電壓、推靠電壓無正負(fù)翻轉(zhuǎn)、純機(jī)械故障。①無推靠電壓：先斷開電子線路短節(jié)于機(jī)械推靠總成的鏈接，在電子線路短節(jié)尾部31芯檢查有無推靠電壓。A）：若有推靠電壓，則故障在機(jī)械推靠總成部分，主要檢查20芯、21芯至推靠總成的電機(jī)控制部分的通斷和絕緣。B）：若無推靠電壓，則故障在電子線路短節(jié)部分。先檢查電子線路短節(jié)上31芯的2芯和3芯至電源板變壓器的通斷和絕緣情況。若2芯和3芯絕緣良好，則檢查電路板上的繼電器是否被燒壞，使得電路開路。繼電器的初始狀態(tài)是收臂，若強(qiáng)行供電仍無電壓輸出，則繼電器開路。②有推靠電壓但開合臂時無電壓正負(fù)反轉(zhuǎn)：當(dāng)?shù)孛嫦到y(tǒng)發(fā)出開臂命令時，通訊板的QQ11148芯片的23~26腳會輸出0011信號給C51芯片（收臂時23-26腳輸出低電平，0000）。經(jīng)C51解調(diào)后，會在其20和21管腳輸出開收臂信號控制P1和P2給QQ11144。QQ11144芯片接收到P1或者P2信號后，對其信號進(jìn)一步電壓拉動，將開收臂信號轉(zhuǎn)換為2.5V的直流電壓去驅(qū)動繼電器工作。當(dāng)有推靠電壓輸出，但是開收臂的電壓不出現(xiàn)極性翻轉(zhuǎn)，則故障在電子短節(jié)上。先檢查電子線路部分的通訊板是否工作正常。檢查原理如上所述。若通訊板工作正常，則檢查電源板的繼電器在接收到QQ11144芯片輸出的驅(qū)動電壓后能否正確工作。③有推靠電壓，并且開合臂時電壓出現(xiàn)正負(fù)反轉(zhuǎn)。有推靠電壓，并且開合臂時電壓出現(xiàn)正負(fù)反轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象說明電子線路工作正常。則故障在機(jī)械推靠總成部分的電機(jī)控制上。主要檢查電機(jī)控制部分的二極管是否被擊穿以及電機(jī)控制部分的變壓器是否線路短接。
2.2信號采集和傳輸故障
信號采集故障現(xiàn)象包括地面系統(tǒng)顯示長、短源距均無信號、僅有長源距或短源距信號、長、短源距信號出現(xiàn)平頂或過沖、長、短源距有信號但不穩(wěn)譜4類現(xiàn)象。1）地面系統(tǒng)顯示長、短源距均無信號。出現(xiàn)此現(xiàn)象一般由電源部分引起，主要是電子線路部分的電源板工作不正常和機(jī)械推靠總成的7芯總線絕緣不好引起。首先在31芯接頭處檢查是否有供給探頭部分工作的-12V電壓和24V電壓，其中第17芯為24V供電線，18芯為-12V供電線：A）：若無此電壓，則斷開電子線路短節(jié)和機(jī)械推靠總成部分，在電子線路短節(jié)下31芯處繼續(xù)測量有無-12V電壓和24V電壓。ⅰ）：若有此電壓，則故障在機(jī)械推靠總成部分上，說明推靠總成部分7芯總線絕緣不好，使得供電電源接地。主要檢查信號線和電源線的通斷絕緣情況。ⅱ）：若無此電壓，則故障在電子線路短節(jié)部分。主要檢查電子線路短節(jié)的電源板和電源線的通斷絕緣情況。B）：若有此電壓，則檢查7芯總線的通斷絕緣情況，以及前置放大板工作電源、高壓控制部分的高壓驅(qū)動部分的單穩(wěn)態(tài)2N3501是否工作、是否有高壓無輸出。2）地面系統(tǒng)顯示僅有長源距或短源距信號。這種現(xiàn)象主要由信號線的通斷絕緣不好引起。首先檢查31芯插頭處有沒有長、短源距信號。A）：若只有一路信號，則故障在機(jī)械推靠部分：先檢查此路信號光電倍增管的高壓是否正常，再光電倍增管有無信號輸出。若以上均正常，則檢查前置放大板的信號輸入和輸出情況。主要檢查2510放大器是否工作，耦合電容、取樣電阻是否正常。B）：若兩路信號均有，則故障在電線路短節(jié)上。主要檢查主放大板的信號輸入是否正常。若信號輸入正常，則檢查QQ11145和QQ1146對長、短源距信號進(jìn)行譜窗分析和信號幅度分離是否正常，再檢查C51芯片是否輸出對長、短源距的采樣控制信號。
3結(jié)束語
本文通過對巖性密度儀器的物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，提出了邏輯模塊構(gòu)造模型。并且對常見故障現(xiàn)象進(jìn)行分類，并針對其不同的故障現(xiàn)象提出具體的檢查步驟和解決方案。這種故障快速診斷方案在實(shí)際儀器維修中非常實(shí)用，很大程度上提高了儀器維修效率。
參考文獻(xiàn)
[1]林玉池.現(xiàn)代傳感技術(shù)與系統(tǒng)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009
[2]龐巨豐.測井原理及儀器[M].科學(xué)出版社，2008
[3]楊海，王海賓.428XL儀器的應(yīng)用技巧和常見故障排除[J].物探裝備，2014（01）
作者：牛承東 劉春斌 李曉亮 史國發(fā) 單位：中油測井長慶分公司
