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關鍵詞：測井儀修；巖性密度儀器；故障排除方案

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過地層散射和吸收后的伽瑪射線強度。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作用主要產生康普頓-吳有訓效應，其散射截面與地層體積密度密切相關，可利用這個效應測量巖石的密度值。當伽瑪射線在地層中能量衰減到0.10MeV以下時，則產生光電吸收效應，使低能伽瑪射線大幅度減少。而光電吸收截面與地層物質的原子序數Z密切相關，可用來研究地層的巖石性質。

1儀器結構分析和故障快速診斷思路

從結構上講，巖性密度儀器分為電子線路短節和機械推靠總成兩部分。電子線路短節主要由電源和繼電器板、通訊板、CPU板、主放大板4部分構成。機械推靠總成又可分為探頭探測器和信號采集、探頭高壓調節控制、信號初步放大和濾波（前置放大板）、電機控制和純機械推靠5個部分。電子線路短節實現信號處理和DTB通訊，其拆卸簡單，電路復雜。機械總成主要完成機械推靠和信號采集，其結構復雜，拆卸費工費料。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位置，第二步將故障準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

推靠臂開合故障現象包括無推靠電壓、推靠電壓無正負翻轉、純機械故障。①無推靠電壓：先斷開電子線路短節于機械推靠總成的鏈接，在電子線路短節尾部31芯檢查有無推靠電壓。A）：若有推靠電壓，則故障在機械推靠總成部分，主要檢查20芯、21芯至推靠總成的電機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部分。先檢查電子線路短節上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。繼電器的初始狀態是收臂，若強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反轉：當地面系統發出開臂命令時，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C51解調后，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，對其信號進一步電壓拉動，將開收臂信號轉換為2.5V的直流電壓去驅動繼電器工作。當有推靠電壓輸出，但是開收臂的電壓不出現極性翻轉，則故障在電子短節上。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正負反轉。有推靠電壓，并且開合臂時電壓出現正負反轉，這種現象說明電子線路工作正常。則故障在機械推靠總成部分的電機控制上。主要檢查電機控制部分的二極管是否被擊穿以及電機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

信號采集故障現象包括地面系統顯示長、短源距均無信號、僅有長源距或短源距信號、長、短源距信號出現平頂或過沖、長、短源距有信號但不穩譜4類現象。1）地面系統顯示長、短源距均無信號。出現此現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和機械推靠總成部分，在電子線路短節下31芯處繼續測量有無-12V電壓和24V電壓。ⅰ）：若有此電壓，則故障在機械推靠總成部分上，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部分。主要檢查電子線路短節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動部分的單穩態2N3501是否工作、是否有高壓無輸出。2）地面系統顯示僅有長源距或短源距信號。這種現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結束語

本文通過對巖性密度儀器的物理結構進行分析，提出了邏輯模塊構造模型。并且對常見故障現象進行分類，并針對其不同的故障現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際儀器維修中非常實用，很大程度上提高了儀器維修效率。

參考文獻

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[2]龐巨豐.測井原理及儀器[M].科學出版社，2008

[3]楊海，王海賓.428XL儀器的應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 單位：中油測井長慶分公司