密度三侧向探管的故障分析与排除措施

张利平

（内蒙古自治区第五地质矿产勘查开发院，内蒙古 包头 014010）

目前测井仪器有两大类型：一类为TYSC-3Q型数字测井仪，它是轻型车载或散装煤田测井仪器设备，可以满足复杂地质条件下的测井工作。本产品是在引进美国蒙特公司Ⅲ数字测井系统生产技术的消化、吸收基础上，总结了国产化TYSC-2型数字测井仪生产经验后，进一步综合化的新型仪器。

另一类为：PSJ-2型数字测井仪，(它是便携式的).采用 16 位单片机 80C196（8090）采集控制，脉冲信号模拟TYE2-4.5型组合测井仪。是测井系统的地面组合仪器，具有2、3型数字仪的所有功能。

密度探管电路（TY系列）主要由：自然伽马测量电路，长、生源距散射伽马--伽马测量电路，三侧向测量电路，传输电路，电源电路，井径与电机控制电路组成。按原理图共分七块印刷电路板安装在探管的内部，从上至下分别为天然分压电路权；放射性测量电路板（1A）和传输电路板；高压电路（3A）与电源电路板（2A）；三侧向没量电路（5A）和供电电路权（4A）；电机控制电路板；长源距分压电路和比较器电路板（6A）及短源分压电路板（7A）

故障分析首先要从仪器的工作原理入手，根据出现的故障现象再逐步用示波器观察各测试点的波形或用万用表测工作点的电压及眼观测法、代替法、比较法、分割法、跟踪法、隔离压缩法、敲击法、交换法、试探法、插拔法等解决排除故障。

密度三侧向探管

密度三侧向探管中的2、4缆芯是短接的与七芯插头的2、4相接，外壳为0V，有三根缆芯与铠皮绝缘，即可正常测井，其缆芯间不能出现短路或断路，否则无法正常测井。

1 、缆芯绝缘不好

a、电缆连接器上的七芯插头在使用过程中，表面清理不干净，潮气进入，会造成绝缘下降，发现击穿现象。探管供电电压下降至50伏左右，探管工作不正常，应该常检查更换七芯插头。

b、连接器绝缘套破损，应及时更换。

c、电缆受损，绝芯绝缘破坏，应及时查找损坏位置。

2 、测示线连接正常，用电缆连接器测量不正常。

短路的原因有以下几种：

a、探管连接器插入时，探管内上接头的5号缆芯碰外壳。

b、连接器内的5号缆芯与4号缆芯绝缘破坏。

c、绞车控制面板系统的0伏不能碰铠皮（绞车机械传动部分），光电码盘的外壳与内部的0伏不能短路，因为光电码盘的外壳与铠皮是相连接的，工作台应与汽车外壳绝缘，否则放置在工作台上的地面控制面板就会出现与铠皮短路现象。

3 、电源电路（电路图略）：

故障：电源高压不振荡，无低压±13V输出（在2A板上）。

分

a析： 、V、V：2A 板上 V45损坏将使 V2、3V无基极电压，故不能振荡。用万用表判断V45是否损坏。

b、V、V：2A 板上 V2、V3损坏，因 V23的 be 反向耐压低于5V，V45串接在be极上，提高了 V2、V3的反向耐压，若 V4、V5损坏，必须导致 V2、V3的损坏。用万用表判断 V2、V3是否损坏。

4 、直流高压交换器：

故障：高压低。

分析：YW302稳压<900V（在3A板）变压器输出高压400V±50V，经4倍压后应为1600V左右，高压较低，首先应该检查4倍压电路以及YW302是否损坏。查3A板V1-V4高耐压二极管或检查C1-C5的绝缘电阻应大于500欧姆，最后可更换YW302。

5 、三侧向电路：

故障（1）：三侧向供电只有电源的一半峰值。

分析：因为有半峰值供电，说明Zb信号正常。如果B2变压器两初级绕组都正常，问题一定出在两对复合管上。首先查变压器两初级绕组直流电阻基本相同，问题出在2A板 V1、V3、V2、V4用万用检查是否损坏。

故障（2）：三侧向外刻度变化时，变压器B2、I0中心抽头供电约11V不变，电流反馈不起作用。

分析：电流反馈的大小决定于5A板N1运算放大器的放大倍数，当V2基级电压随外刻度变化时，说明电流反馈正常，那么应检查V1、V2三极管是否损坏。

故障 (3)：外刻度时线性不好表现为10KΩ、1Ω 两档刻度正确时，2.5D、2.5Ω 档误差较大。

分析

a：观察5A板N2的1脚输出信号，在2.5Ω、1Ω 档时，V0输出为-20MV，故 V／F 转换不呈线性输出，调整5A板上RP1使1Ω档时V0信号>20MV，RP4使 10K档时 lΩ档时I0信号大于20MV。

b：调整5A板10KΩ的I10应大于20MV以上，为线性输出打好基础。调整RP3使各档变化时，三侧向供电变化较慢。

c：检查反馈回路，发现外刻度由10K-1Ω变化时，三侧向供电电压由9V突变到-5V，变化较快，说明反馈调整不合理。在10K、1Ω两档时，调RP1-RP4电位器，使电阻率、电导率正常。在2.5Ω档时调RP3使电导率正常。此时三侧向线性正常。

6 、数字传输电路：

故障(1)有信号无输出

分析：正常状态同步信号总是有的，当所有信号无输出时，应先查电源，确认电源正常后，检查输出时，应先查电源，确认电源正常后，查CD4022分配电路，如果CD4022正常，极各道正常后，同步信号也应正常。重点检查或代换 CD4022、CD4066、CD4075。

故障(2)1-7道均有数字信号，天然，长、短源距伽马-伽马在面板上显示数很大(均在传输板上)。

分析：观察信号输出波形，发现1-7道均有数字信号，说明V／F转换有输出信号串入各道，检查传输板上D6的3对应每道均有计数输出，即是：L0、L1、L2短路到 OV 线，V／F 转换仍有数字输出，说明V／F转换调整不合适，这样，可调传输板RP1使N16脚为OV输出时，调RP2使D6的3脚无输出信号为止，这时道7路也将无信号输出。天然伽马，长、短源距将恢复正常。

7 、放射性输出电路：

故障(1)放射性参数在面板上显示无规律变化。

分析：用示波器观察井下探管传送到井上的信号发现各路信号正常，但波形上加有一个正、负方波(4096μS)，说明三侧向供电方波串入信号线、0V线，查正、负、信、零四缆芯对机柜的绝缘，使其大于10MΩ以上。即输出正常。

故障(2)：放射性曲线在大多数地层突变很大，且每次在该地层能重复出现突变情况。

分析：用示波器观察曲线正常地段，各信号均正常，当放射性在突变地层时，三侧向Vo信号波形畸变 (探管采用模拟信号输出)。分析认为在曲线突变地层有很强的外界电场干扰或井下与井上两信号没有同而此引起送数错误导致放射性测量改变。

a：发现钻塔上川照明电为220V单线供电，无零线回路，估计让供电通过大地回到供电外影响某些地层测量，关掉电源，三侧向Vo信号正常，放射性曲线变化减少。

b：观察井上、井下两同步信号，发现井上不能跟踪井下同步信号，减少同步，检出电路的时间常数，即3Q面板R17或C4(综合面板应减少2#板R17或C6)使其正确跟踪为止，测量将正常。

故障 (3)：K、短源距伽马--伽马刻度正常，测井时无输出。

分析：长、短源距伽马--伽马在测井时无输出，而在刻度时以有信号输出，说明线路基本正常，一般认为可能是接插件部分有松动现象，经检查长、短源距伽马--伽马电压比较器松动和短源距伽马--伽马GDB-15光电倍增管安装时没有插紧所致。

故障(4)：短源距伽马--伽马无输出。

分析：查计数电路均正常，估计短源距射极跟随器有故障，查7A板V2(3DG6)发现Ce反向电阻减少，更换V2三级管即正常。

经过以上对密度三侧向故障现象的分析判断与处理措施的论述，使我们深深得认识到：作为测井工作者，尤其是现场仪器操作人员，要熟练掌握仪器的工作原理，各电路的功能和组成，各测试点的波形，工作点的电压值和相关技术数据。出现故障时，不要盲目急于动手，首先要冷静思考出现故障的原因，判断是外围电路，还是仪器探管本身的问题，只有这样循序渐进，问题就会慢慢地发现，再运用合理的技术手段科学地加以解决、排除。另外，在工作前，仔细观察各开关、旋钮位置是否正确，供电电压、频率是否符合仪器设备的要求。做到万无一失，心中有数。

综上所述,不仅仅要从探管的问题上出发去分析、解决问题,还要从现场测井的整体上来思虑，比如说：电缆、连接器、滑环及其连线等故障以及绞车、码盘、面板等诸多环节，在此就不多加以论述了。

[1] 刘表正，马世稳，密度三侧向探管的故障分析[J].北京：中国煤炭地质2008.12.

[2] 邓红旗、陆勇，测井仪器的故障分析与排除思路[J].北京：中国煤炭地质2008.12.