SLQX36数字取心仪电路分析与故障排除

刘学广

摘 要 SLQX36数字取心仪由数字取心测井仪和取心枪组成，是一种采用数字技术设计的新型取心仪，同时具备普通电法测井校深功能和爆炸撞击式井壁取心功能，是测井资料的有效补充，也更加的直观。

【关键词】SLQX36数字取心仪 电路 通讯 维修

利用SLQX36取心仪进行井壁取心，不仅能取得直观、可靠、真实的地质资料，还能大大降低取心的难度、成本。为了方便SLQX36取心仪的维修，本文对其进行分析。

1 SLQX36取心仪电路分析

SLQX36取心仪的电路被仪器化，点火电源和测量电源公用同一个电源变压器，19芯插座在上端，37芯插头在下端。该仪器电子线路由4块电路板组成：仪器电源电路板及稳压电路模块、数字电路板、测量电路板、选发电路板。它们被装配在电路骨架上，由带锁紧功能的17芯插座通过高温导线相互连接，骨架采用橡胶滑轮导向的铝合金骨架，维修方便并且有减震功能。

经4#、6#缆芯，地面交流供电电源与取心仪的电源变压器相连，经过整流、滤波、稳压成为+12V模拟电源、-12V模拟电源、+5V数字电源、+28V继电器电源、点火电源，供仪器测量及控制使用（如图1所示）。

经2#、5#缆芯，地面系统与通信变压器相连，以M2方式进行双向数据通讯。信号变压器、驱动电路、放大电路、整形电路、曼彻斯特编码/译码电路（HD155380）完成曼彻斯特信号解码与传输；单片机、震荡复位电路、A/D转换器、程控放大器、多路开关、控制锁存等组成典型的单片机数据采集控制系统，进行通讯控制、信号采集、命令执行、增益控制、刻度控制、选发控制等功能。同时，还能完成电缆头电压监视、电路舱内部温度检测、药饼测试及点火电流检测功能（如图2所示）。

测量电路完成测量方式选择、刻度方式选择、电极系供电、测量信号放大与检波等功能。电源板的全波信号经整形、分频后形成规则方波，该方波经功率驱动后输出到电极系，作为电极系恒流供电电源。来自MN的检测信号经模拟电路放大、相敏检波、滤波等处理后形成电极系供电电流和MN测量电压（如图3所示）。

选发电路完成点火电源检波、滤波、点火、药饼电流取样及测试开关、点火开关、选发开关的选通等控制功能。该电路采用MOS功率开关控制方式，由来自电源变压器的点火电源整流成直流电源，然后由点火开关控制，直流点火（如图4所示）。

2 SLQX36取心仪故障的排除

2.1 常规检测

由于该仪器工作在高温高压条件下，仪器内部不设有保温瓶，且仪器长期处于剧烈震动的环境中，仪器顶部19芯连接器插针、内部插头及连线、各个可插拔元器件，较重的电解电容、MOS功率管、电路板紧固件均有可能振松，振坏，故通断检测、外观检查较为重要。19芯插座的2#5#之间应有2Ω左右的电阻；4#6#之间应有30Ω左右的电阻；8#9#之间、8#12#之间、9#12#之间应有1.0MΩ左右的电阻；8#10#之间、9#10#之间应有0.5 MΩ左右的电阻；12#10#之间应有420KΩ左右的电阻。

2.2 正常检测

2.2.1 电源故障

在保证电缆通断/绝缘正常的情况下，断开电源板JK102插座，连接地面测试面板并给仪器提供180V的交流电，测量电源板各直流电源输出，保证其测量值如下：5V电源：5V±5%；12V电源：12V±5%；-12V电源：-12V±5%；28V电源：28V±5%。连接JK102插座，各电压值保持稳定，供电电流为50mA±5%，证明仪器电源供电正常，否则断开各电路板连接插座以确定故障点，并进行相应的维修。

2.2.2 通讯故障

如果电源正常，连接地面测试面板并给仪器提供180V的交流电，通过测试面板下发刻度命令，相应的刻度继电器动作，下发测井命令有测量数据显示，否则执行下面的测试步骤。

2.2.3 系统故障

检查单片机U7的时钟输入为稳定的8M方波信号，U4的编解码时钟为稳定的250KHz的方波，系统复位信号为低电平。否则检查相应的电路以确定故障点，并实施相应的维修措施。

2.2.4 下传故障

下发测井命令，测量数字板D4两端信号，在2.5V直流电平上存在幅度小于1V的曼码信号，否则检查通讯变压器T1的通断/绝缘。测量U2的6脚输出，存在幅度为5V的NRZ格式的曼码信号，U4的1脚有正脉冲形式的有效字信号。否则检查相应的电路以确定故障点。

2.2.5 上传故障

下发测井命令，测量数字板U1的1、6引脚有相位相反的NRZ格式的曼码信号，D2，D3的正端有同样的信号出现，否则检查相应的电路以确定故障点。

3 测量故障

在保证通讯检测正常的情况下，连接地面测试面板并给仪器提供180V的交流电，通过测试面板下发测井命令，仪器温度、缆头电压测量值应正确无误，否则执行下面的测试步骤：

3.1 信号采集故障

察看温度传感器是否完好，检测多路开关及程控放大电路、AD采集芯片U12工作是否正常。根据屏幕显示的测量值，确定出现问题的测量环节，并据此检测相应的测量电路。

3.2 电极系测量电路故障

检查测量板测试点SYN应出现12V频率为12.5/25Hz的方波信号；测试点REF为稳定的100mV直流信号；测试点DRV存在±2.5V频率为12.5/25Hz的方波信号。下传高刻命令，测试点OUT存在6.4V±5%的方波信号；测试点MN有相应幅度的方波测量信号；测试点MNSIG和测试点V有检波后相应幅度的直流信号及稳定的直流电平；测试点ISIG和测试点I有2.5V±5%的直流信号及稳定的2.5V直流电平。

4 点火故障

在保证通讯检测正常的情况下，连接地面测试面板及取心枪模拟器并给仪器提供180V的交流电，通过测试面板下循环点火命令，根据相应的指示灯确定故障点并检测相应的电子开关及控制信号。

5 取心枪故障

取心枪的37芯插座的各插针与相应的引火螺丝触点间电阻应小于0.2Ω，各插针之间、插针与枪体之间的绝缘电阻应大于10MΩ。否则，进行相应的维修。

6 结束语

与传统取心仪相比，SLQX36取心仪的工作时效和取心成功率更高，但由于作业环境较为恶劣，取心仪经常出现一些问题。通过本文的论述，希望大家对SLQX36取心仪的电路及维修方法更加的了解，最大延长取心仪的寿命。

参考文献

[1]贺鲁石.谈SLQX-36数字取芯仪的研制[J].胜利油田职工大学学报，2008，22（6）：49-50，53.

作者单位

中国石油化工集团胜利测井公司 山东省东营市 257000