DSU3数字检波器常见故障的维修

侯 俊，王博洲，苗 磊，牛万勇

（中石油东方公司装备服务处长庆作业部，银川 750005）

1 引言

近年来，地震勘探技术水平的提高，传统的常规检波器获取的信号已经不能满足勘探的需求。随着MEMS技术的兴起，其众多良好特性，吸引了美国 I/O 公司和法国 Sercel 公司先后推出了应用MEMS技术的三分量地震检波器。维修人员也通过学习和实践，掌握了其工作原理和常见故障的维修方法。

2 DSU3简介

三分量数字检波器（以下简称DSU3）采用了可变电容器微机电系统（MEMS），实现了对数字信号的直接输出。应用到地震勘探中，由于不需要模拟电缆，所以不受任何外部电磁的干扰，动态范围大、频带宽，这些都提高了地震采集资料的品质。而且其埋置倾斜度更大、功耗更低，这也给施工带来了更大的便捷。

DSU3是由LP板和机体（椎体）组成。其中LP板是高度集成电路板，负责对数据的传输。DSU3的功能是接受电源站命令、采样传输回电源站，能对外界环境测试生成模拟信号等功能，它的状态可以通过LDE灯反映出来。

3 DSU3的检测

3.1 检测方法

DSU3采集链是由电缆和检波器连接组合而成。检测系统DSUT 408包含一个PC机、一个参考站和一些测试电缆。测试采集链时，将待测采集链连接到参考站上，通过PC端打开测试软件。

根据故障提示，使用二分法定位故障所处位置，对故障采集站或线段进行更换。通过对单站指标进行测试，可以发现损坏的数字检波器。在对故障进行验证时，分离检波器的LP板和机体，换成合格的机体和LP板重新组合在一起测试，以此确定故障是在LP板还是机体。

3.2 电路板的检测

电源电路的检测：电源电路将输入的+24V变压为6.3V供给模拟电路，将6.3V分为两路，一路降压为2.7V供给接收水平地震信号的数字电路，另一路升压为12V，供给接收垂直地震信号的数字电路。传输电路的检测：主要由排线、线圈和晶振组成。目测排线的两端是否完好，测量各线路通断；测量线圈两端电压及电阻是否在正常工作范围内；检测晶振波形是否正确。

4 DSU3的维修

当LP板出现损坏时，维修时要将存在故障的LP板进行拆除，换成没有故障的LP板，和那些测试合格的机体组合在一起。

重新配对之后，LP板和机体的信息是不匹配的，此时，要用维修助手的标定功能，使LP板和机体的信息实现相互匹配，用测试软件测试合格后，维修工作结束。以下对LP板和机体的常见故障维修进行详细分析。

4.1 LP板的故障及维修

DSU3数字检波器的工作环境会直接造成LP板出现损坏状况。DSU3数字检波器在工作中为了减小地表带来的干扰，长时间处于地下，采集链通过插针传输信号。因为使用到的DSU数字检波器不能很好的防潮，就要使用垫圈对此作出防水。包括1个大0圈和2个小0圈。

（1）随着垫圈长期使用的老化，其密封性能减弱，潮气较易从插座中侵入到LP板中，如果这些潮气不能得到及时清除，LP板就可能出现严重腐蚀。在通电的情况下，极易烧毁插座，甚至烧毁LP板。若要避免因为潮气造成的LP板的腐蚀，检修人员要及时清理垫圈凹槽，更换新的垫圈。

（2）由于长久埋在地下，插座和LP板上面的元器件如电感、线圈等非常容易受到腐蚀，造成电子结构系统容易出现短路、接触不良等现象。对腐蚀的元器件进行清洁，擦拭干净后，更换新的元器件。再将保护剂涂在电路板上，对其起到很好的保护作用。

（3）LP板加电无6V，依次检测以下元件的工作指标，如有故障，更换之。

二极管D3正向压降V33≈0.547V。

变压器T8加电状态下各脚电压分别为：V1、V2、V5、V6≈25V，V3≈6V，V4≈0V；断电状态下各脚电阻分别为R16≈3.2Ω，R25≈0.5Ω，R34≈0.9Ω。

场效应管Q2正向压降VQ2≈0.547V。

如果以上元件的工作状态均正常，那么就是集成元件IC14或IC15损坏，更换之。

（4）观察LP板并无明显损坏元件，但是却不显示站号，最有可能是输入、变压、输出环节的关键元器件短路造成。在不通电的情况下，测量输入端VLL1、VLL2、线圈T1、T2是否短路；通电测量S80是否有48V电压输出。更换损坏的元器件。

（5）DSU3数字检波器受到强大的外力作用时，LP板上的元器件会出现松动或者脱落现象。由于电感是贴片式，并且采用塑料作为骨架材料，所以外力作用较大时，很可能脱落。这时，更换新的元器件，并用专用胶对其进行固定，增加其防震性能[2]。

4.2 机体的故障及维修

机体内存在三个数字加速度计，它们由一些特殊的材料和机体实行封装。当机体出现故障时，说明加速度计也存在故障。加速度计内部结构振动膜实现采集功能时要通过压力变形，其缺点是抗震效果比较差，可能因为振动造成出现永久性的损坏。

机体的振动膜出现轻微的变形时，可以通过敲击检波器的尾椎，使得梳状结构MEMS实现复位。当受损程度较为严重时，则不能完成修复[3]。

5 结束语

本文分析了DSU3数字检波器的结构和原理，对其在使用过程中出现的多种故障作出了分析，并提出了相应的维修方法。经验之谈，仅供同行参考，不妥之处，敬请批评指正！