3516XA仪器零校测档转换原理与分析

李金来

(长城钻探工程有限公司测井公司 辽宁 盘锦 124010)



·经验交流·

3516XA仪器零校测档转换原理与分析

李金来

(长城钻探工程有限公司测井公司 辽宁 盘锦 124010)

3516XA是一只适配器短接，它能够接收来自地面的指令并采集与它连接仪器的数据和执行相应零校测的档位转换。针对3516XA仪器零校测档转换有时会出现档位转换不了的问题，研究分析了仪器的档位转换工作原理，对仪器的充放电电路，继电器驱动控制电路，继电器的检测进行了分析，提出了有效的检测方法，提高了仪器的维修效率。

档位转换；电路分析；继电器；检测

0 引 言

3516XA是一只适配器短接，它能够接收来自地面的指令并执行相应的操作：采集它下面仪器的数据和执行相应零校测的档位转换。由于电法类仪器测试时需要在ZERO档和CAL档看仪器的低高刻值是否正常，测井时需要再转换到LOG档，因而档位变换十分频繁，有时会出现档位转换不了的问题。

3516仪器接收到地面指令后，经过继电器控制及继电器的动作，将储能电容里的电压通过1#，5#,10#对配接电法仪器进行ZERO-CAL-LOG状态转换，原理如图1所示。

图1 3516仪器原理框图

本文通过对充放电电路和继电器驱动与继电器通道进行分析，能够清楚掌握3516XA仪器在ZERO-CAL-LOG转换中的工作原理，对维修测井仪器，提高维修效率有一定的指导作用。

1 充放电电路原理与分析

进行充放电电路检查时，首先检测储能电容C3和C4上的电压，如果达到163 V以上则正常，如果电压达不到，可以检查半波整流二极管D22和D23，储能电容C3和C4。对于储能电容可以采取对换的方法快速判断其性能好坏。

仪器的充电过程:D23和K4组成正半周充电电路； D22和K5组成负半周充电电路； D24,D25起到过压保护作用,R15,R16放电电阻 充放电电路如图2所示，K6和K7的输出经过其它的继电器后到达下28芯的1芯，5芯及10芯。[1]

2 继电器驱动电路与继电器的检测

2.1 继电器驱动电路检测

继电器的控制信号来自于驱动电路IC2、IC3，IC2、IC3是达林顿驱动阵列，CPU将控制信号的组合串行锁存到寄存器IC1(CD4094)中，并锁存到输出端，控制继电器动作[2,3]。

运行57测试系统，进行ZERO-CAL-LOG转换，用示波器检查CPU发出的控制继电器的指令是否正常，可用示波器检测控制继电器的数据指令是否进入了IC1(4049)，如果在IC2、IC3的OUT端能见到放大后的脉冲，幅度24 V，那说明IC1、IC2、IC3工作正常，继电器驱动示意图如图3所示。

运行57测试系统，进行ZERO-CAL-LOG转换，当继电器工作正常时，在下接头(28芯)的1、5、10芯上可见到如图4、图5的信号。

图2 仪器的充放电电路

图3 继电器驱动电路示意图

图4 “+”在示波器上测量波形

图5 “-”在示波器上测量波形

说明：“+”表示在地面指令执行的瞬间，该芯上有一个正脉冲；“-”表示在地面指令执行的瞬间，该芯上有一个负脉冲；REF表示1、5芯的参考端10芯； 要求：163 V≤脉冲幅度≤177 V。

在执行高刻、低刻、测井指令的时候，用数值示波器观察1、5芯上对10芯的信号幅度见表1；如正常则不必调试，如果信号幅度不够则要对充放电电路进行检测，重点是整流二极管和充放电电容。如果充放电电容电压正常，而在仪器下部检测不到充放电幅度，则重点要检测继电器驱动及继电器通道。

表1 状态表

2.2 继电器的检测

图4中继电器状态为测量档时的状态。在测量档换到刻度档时,K3-2会与K3-4 断开，K3-2会与K3-8接通； K1-2与K1-4 断开，K1-2与K1-8 接通。

在LOG档时，1芯，5芯对10芯的都是正电压，在CAL档时，1芯对10芯为负，5芯对10芯为正，在ZERO档时，1芯对10芯为正，5芯对10芯为负。当档位切换时，测量充放电电路储能电容C3和C4到下端1，5，10芯的放电通路，判断相关继电器是否工作正常。其中，K4、K5用于测量控制，在测量期间，电容充电。K6、K7用于零刻、高刻和测井的换档控制。

继电器K1～K3：用于在开关电压出现的时候将28芯的芯1和5与测量电路断开；此外，K1还用于断开下面28芯的3号线，因为1号芯和3号芯还用于电导率的测量。在AC电压关闭的情况下，K2允许从地面供推靠电压到28芯上的1#和3#上。

当AC180V电压关断的时候K2-7会与K2-5接通，K2-2会与K2-4接通，这时允许从地面供推靠电压到28芯上的1芯和3芯上。

当AC180V电压在的时候，K2-7会与K2-1接通，K2-2会与K2-8接通。电磁继电器在没有控制信号时，2脚与4脚是常闭状态，7脚与5脚是常闭状态。有控制信号时，2脚与8脚是常闭状态，7脚与1脚是常闭状态[4]。

图4 继电器通道简略图

3 总 结

进行3516仪器零校测转换问题维修时，要熟悉仪器档位转换的工作原理，根据故障现象，有针对性地对充放电电路，继电器驱动控制与继电器进行检测，不要因为零校测档位转换涉及较多的继电器而下意识地认为那个继电器工作异常。有时会因为井下温度较高而出现档位转换问题，这时可以适当提高缆头电压以补偿跳档电源。在维修过程中要善于总结,加深对仪器电路工作原理的理解,提高工作效率。

[1] 冯启宁.测井仪器原理(电法)[M].石油大学出版社，2006.

[2] 郑学坚,周 斌.微型计算机原理及应用 [M].清华大学出版社，2002.

[3] 李建中.单片机原理及应用[M]. 西安电子科技大学出版社，2008.

[4]康华光.电子技术基础 [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

李金来，男，1980年生，工程师，2004年毕业于西南石油大学，现主要从事测井仪器维修工作。E-mail：lijinlai2000@163.com

TH17

A

2096-0077(2016)05-0060-03

2016-03-03 编辑：马小芳)