SL6514高速數(shù)字遙測系統(tǒng)操作手冊

1、1 概述 SL6514高速數(shù)字遙測系統(tǒng)是能夠直接掛接SL6000型高分辨率多任務(wù)測井地面儀和5700測井系統(tǒng)的一種新型的高速數(shù)字遙測數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，該儀器可以非常方便的和符合該儀器總線要求的下井儀配接。該儀器在兼容5700系統(tǒng)中3514測井儀的基礎(chǔ)上，增加了GR測量端節(jié)，可以在不另外掛接GR測井儀的情況下，進行GR測量，并且不影響與GR測井儀的掛接。2 儀器技術(shù)指標(biāo)、外形、纜芯使用說明及安全環(huán)境要求2.1 技術(shù)指標(biāo) 供電電壓和電流 交流180V10%，90mA10%最大耐溫 175連續(xù)工作6小時最大耐壓 140Mpa最大斜度 N.A.最小井眼直徑 100mm最大井眼直徑 N.A.儀器直徑 92m

2、m儀器長度 2825.5 mm裝箱長度重量 81kg最高測速 60m/minX、Y、Z 加速度計：測量范圍 -1.75g +1.75g絕對精度 N.A.分辨率 8.06 E-04g纜頭張力：測量范圍 -5436kgf+5436kgf絕對精度 N.A.分辨率 1.359 kgf井眼溫度：測量范圍 -55245絕對精度 N.A.分辨率 0.12SP：測量范圍 -1300mV+1300mV絕對精度 N.A.分辨率 0.15mVGR：測量范圍 0API1500API測量精度 7%泥漿電阻率：測量范圍 0.01.m10.m絕對精度 N.A.分辨率 0.00244.m2.2 纜芯使用交流供電：1#纜芯和4

3、#纜芯。命令接受：模式2方式，2#纜芯和5#纜芯。模式2：3#纜芯和6#纜芯。模式5：2#纜芯和5#纜芯變壓器的中心抽頭與3#纜芯和6#纜芯變壓器的中心抽頭。模式7：7#纜芯與模式5變壓器的中心抽頭。直流推靠供電：模式5變壓器的中心抽頭與1#纜芯和4#纜芯變壓器的中心抽頭。交流推靠供電：模式5變壓器的中心抽頭與10#纜芯。地面電極：7#纜芯。2.3 儀器下接頭32芯分配交流供電：1#芯和4#芯。加長電極近電極：8#芯。電纜外皮、交流馬達供電：9#芯和10#芯。交流馬達供電、直流馬達供電-、直流供電-：12#芯和17#芯。直流馬達供電+、直流供電+：11#芯。自然電位線：14#芯。地面遠(yuǎn)電極：1

4、3#芯。命令總線：27#芯為+；28#芯為-。模式2總線：29#芯為+；30#芯為-。模式5總線：31#芯為+；32#芯為-。模式7總線：15#芯為+；16#芯為-2.4 安全環(huán)境要求儀器運輸時應(yīng) 禁止強烈顛簸和震動。儲存溫度：-2060。相對濕度：不大于90RH。3 現(xiàn)場刻度/校驗3.1 根據(jù)該儀器所組合儀器的種類進入相應(yīng)的刻度服務(wù)表進行刻度和校驗。3.2 在要使用本儀器中的GR時，需對其用標(biāo)準(zhǔn)刻度器進行刻度，此時，需將安裝在電源骨架上的紅色撥斷開置于向下或開的位置。4 測井4.1 根據(jù)該儀器所組合儀器的種類進入相應(yīng)的測井服務(wù)表進行測井。4.2 在要使用本儀器中的GR時，需將安裝在電源骨架上

5、的紅色撥斷開置于向下或開的位置。5 測井質(zhì)量控制5.1 測速SL6514的最高測速為60m/min，但當(dāng)和其它引起組合測井時，應(yīng)以最低速儀器的速度為準(zhǔn)，在井眼條件不好時也應(yīng)降低測速。5.2 通訊SL6514高速數(shù)字遙測系統(tǒng)本身應(yīng)通訊正常；其它所組合的儀器也應(yīng)通訊正常。5.3 輔助測量項目所有的輔助測量項目應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)要求。6 圖頭6.1 在圖頭注釋中應(yīng)包括以下內(nèi)容a) 井眼不規(guī)則井段及超出儀器測量范圍的井段。b) 曲線異常井段。c) 任何可疑地層。d) 解釋曲線任何異常的原因。e) 儀器編號。6.2 重復(fù)性在井眼條件比較好并無粘卡是情況下，重復(fù)曲線與主曲線應(yīng)具有良好的重復(fù)性，誤差應(yīng)符合技術(shù)指

6、標(biāo)要求。 7 儀器常規(guī)檢查及保養(yǎng)7.1 外觀檢查及清潔a) 上好儀器護帽，清洗儀器外殼；b) 卸掉儀器護帽；c) 清潔接頭，護帽；d) 檢查接頭，護帽絲扣是否有損傷并修復(fù)；e) 檢查所有的定位鍵和定位銷是否損傷；f) 取掉密封圈，檢查密封面是否有損傷，潤滑保養(yǎng)后更換密封圈。7.2 室內(nèi)檢查儀器上端與地面測試面板相連，給儀器供電，交流電壓180V，電流應(yīng)為90mA10 %，通信正常。7.3 配車檢查a) 將儀器分別或同時與所要組合測井的儀器連接好；b) 將馬籠頭連接到儀器上；c) 加載合適的測井服務(wù)表；d) 給儀器供電至電纜頭電壓180V；e) 檢查儀器通信是否正常；f) 斷電；g) 卸掉儀器，

7、上好儀器護帽。注意：在要使用本儀器中的GR時，需將安裝在電源骨架上的紅色撥斷開置于向下或開的位置；否則，需將安裝在電源骨架上的紅色撥斷開置于向上或關(guān)的位置。1 SL6514高速數(shù)字遙測系統(tǒng)概述 SL6514高速數(shù)字遙測系統(tǒng)是SL6000型高分辨率多任務(wù)測井系統(tǒng)所必須的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。SL6000型高分辨率多任務(wù)測井系統(tǒng)采用總線的數(shù)據(jù)傳輸方式，原來SL3000型測井系統(tǒng)的8Kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，為此，研制了SL6514高速數(shù)字遙測系統(tǒng)，該系統(tǒng)兼容了5700測井系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)3514。它既可以掛接并測量一些輔助儀器的參數(shù)，同時又可為其他儀器提供一個數(shù)據(jù)傳輸總線。SL6514測井

8、儀所能測量采集并發(fā)送的參數(shù)有：X 加速度計，Y加速度計，Z加速度計，纜頭張力，井眼壓力，井眼溫度，CCL，SP 、GR和泥漿電阻率等。SL6514測井儀能夠接受地面發(fā)送來的命令并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的曼徹斯特碼轉(zhuǎn)發(fā)到命令總線上，它還能將掛接在儀器總線上的儀器向地面發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成能夠驅(qū)動電纜的信號形式，放到電纜上進行驅(qū)動發(fā)送。地面儀發(fā)下來的命令或數(shù)據(jù)的波特率為20.83Kbit/s。下井儀發(fā)送的數(shù)據(jù)共有三種模式，分別為模式2，波特率為41.66Kbit/s；模式5，波特率為93.75Kbit/s；模式7，波特率為93.75Kbit/s。1.1 儀器技術(shù)指標(biāo)及外形圖、纜芯使用說明供電：電壓和電流 180V

9、AC10%，90mA10%最大耐溫 175連續(xù)工作6小時最大耐壓 140Mpa最大斜度 N.A.最小井眼直徑 100mm最大井眼直徑 N.A.儀器直徑 92mm儀器長度 2825.5 mm裝箱長度重量81kg最高測速 60m/minX、Y、Z 加速度計：測量范圍 -1.75g +1.75g絕對精度 N.A.分辨率 8.06 E-04g纜頭張力：測量范圍 -5436kgf+5436kgf絕對精度 N.A.分辨率 1.359 kgf井眼溫度：測量范圍 -55245絕對精度 N.A.分辨率 0.12SP：測量范圍 -1300mV+1300mV絕對精度 N.A.分辨率 0.15mVGR：測量范圍 0A

10、PI1500API測量精度 7%泥漿電阻率：測量范圍 0.01.m10.m絕對精度 N.A.分辨率 0.00244.m纜芯分配（七芯電纜）1#和4#，180VAC供電。2#，3#，5#，6#模式傳輸，直流馬達供電回路和交流馬達供電。7#模式傳輸， DLL地面參考電極。1#和4#的中心抽頭為直流馬達供電正。10#為交流馬達供電回路，SP、磁定位的負(fù)。1.2 SL6514儀器功能 SL6514的一個功能是為組合測井的儀器串提供儀器的傳輸總線，它可以將地面系統(tǒng)發(fā)送來的命令轉(zhuǎn)發(fā)給儀器串中的目標(biāo)儀器，同時又可將目標(biāo)儀器傳送來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到地面測井系統(tǒng)。SL6514的另一個功能是采集一些電極系和儀器外部的一

11、些測量探頭的參數(shù)。1.3 SL6514的硬件SL6514采用了保溫瓶結(jié)構(gòu)，大部分電路都放在保溫瓶里，在175的溫度下可以連續(xù)工作6小時，在保溫瓶里有主要的5塊印制板，和3個用于驅(qū)動電纜的數(shù)字信號傳輸變壓器。另外，2 塊DC穩(wěn)壓電源板放在保溫瓶外。保溫瓶內(nèi)的印制板如下：a) 數(shù)據(jù)采集和控制板b) 通信板c) 電纜信號接受和電纜驅(qū)動板d) 模擬信號板e) 泥漿電阻率板 系統(tǒng)的核心是微處理器AT89C52，它控制著數(shù)據(jù)的采集。它與地面的通信協(xié)議和儀器串中的其它儀器沒有控制關(guān)系。1.4 模式傳輸在多芯電纜中，LDT使用了幾種模式的通信通道，對纜芯進行有效的組合，其通信特性要比隨意組合改善好多。所應(yīng)用的

12、模式見下表： 表1 模式2模式7模式使用 2 地面發(fā)送命令到儀器串，儀器串發(fā)送數(shù)據(jù)到地面。5儀器串高速發(fā)送數(shù)據(jù)到地面。7 儀器串高速發(fā)送數(shù)據(jù)到地面。1.5 電纜通信地面面板能可靠地驅(qū)動電纜和接受來自井下儀的數(shù)據(jù)，電纜對數(shù)字信號有一定的衰減，高頻數(shù)字信號要比低頻的數(shù)字信號衰減得厲害。在地面面板中，從下井儀傳上來的數(shù)字信號得到放大，高頻數(shù)字信號放大的大一些。LDT測井系統(tǒng)需要一個數(shù)據(jù)傳輸短節(jié)SL6514，所有的LDT兼容儀器在儀器串中，應(yīng)連接到SL6514的下端，這些儀器本身不能與地面系統(tǒng)直接進行通信。模式2，是一半雙工的數(shù)據(jù)傳輸模式，它可以作為命令通道由地面?zhèn)魉兔畹骄聝x，其波特率為20.83

13、kbps，所用的纜芯為2#和5#；也可以從井下儀傳送數(shù)據(jù)到地面，其波特率為41.66kbps，所用的纜芯為3#和6#，均有通訊變壓器驅(qū)動。其他兩個傳送通道，模式5和模式7，是單一的數(shù)據(jù)傳輸通道。模式5是通過接到2#和5#變壓器的中心抽頭與3#和6#變壓器的中心抽頭傳輸；模式7是通過模式5變壓器的中心抽頭和7#纜芯。其波特率均為93.75kbps。模式2、模式5、模式7可以同時使用。命令傳輸和數(shù)據(jù)傳輸使用的碼制是曼徹斯特碼。M2（模式2）使用16位的固定字長，M5（模式5）和M7（模式7）采用可變的位串。M2有3位的字頭， M5和M7有相等的11位字頭，不考慮所傳送的數(shù)據(jù)塊的長度。M5和M7是用

14、來傳送大規(guī)模的數(shù)據(jù)塊，其波特率較高并且相對減少了數(shù)據(jù)頭。M2所用的編碼/譯碼器具有奇偶校驗位，M5 和M7則沒有任何錯誤校驗。SL6514最多能一次上傳20道數(shù)據(jù)，其中包括6道刻度數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的系統(tǒng)，這些數(shù)據(jù)可按9個不同的命令，進行不同的組合傳輸。這些數(shù)據(jù)，有些是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)測量，有些則來自不同的傳感器。1.6 內(nèi)部傳感器SL6514中可以根據(jù)需要安裝傳感器，本儀器中安裝的傳感器有：a) 瓶內(nèi)溫度傳感器b) 纜頭電壓c) 交流馬達電壓d) 自然伽瑪測量探頭1.7 瓶內(nèi)溫度測井過程中，監(jiān)視瓶內(nèi)溫度的變化，操作工程師可以估計在當(dāng)前的井況下，是否可以繼續(xù)進行施工。1.8 纜頭電壓纜頭電壓在給儀器上電

15、時非常有用，要求地面系統(tǒng)在CRT上顯示井下的纜頭電壓，因為有些儀器根據(jù)它的工作模式不同，有時所用的電流大，有時小，所以，必須調(diào)整地面的供電電壓，使在CRT上所監(jiān)視到的纜頭電壓達到要求。同時，要求瓶內(nèi)溫度低于125。1.9 交流馬達電壓在用SL6514時，交流馬達電壓也要監(jiān)視。地面面板顯示的是總電流，當(dāng)?shù)孛骜R達電壓增加時，流過電纜纜芯電容的電流也要增加，所以，測量下井儀的馬達電壓，可以幫助操作工程師更準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)地面供電電壓。同時，要求瓶內(nèi)溫度低于125。1.10 加速度計SL6514可以安裝一軸或三軸的加速度計模塊，考慮到可以和SL6401或4401組合，故在儀器的設(shè)計中沒有加入加速度計模塊。1

16、.11 外部傳感器SL6514可以外接一些測量探頭，進行一些輔助項目的測量，這些探頭的供電和采集都在SL6514中。當(dāng)需要測量這些參數(shù)時，它們要接到SL6514的上部。a) 纜頭張力b) 井眼溫度c) 井眼泥漿電阻率d) SPe) CCL1.12 纜頭張力傳感器 1.13 井眼溫度傳感器 該傳感器為一鉑電阻溫度傳感器，屬于正溫度系數(shù)的熱敏電阻。1.14 井眼泥漿電阻率 泥漿電阻率的測量，是利用一個探測深度較淺的小電極，進行恒流供電測量的。1.15 SP1.16 CCL2 電路說明2.1 電源（見原理圖） 該部分均在保溫瓶外部的鋁合金骨架上，供電變壓器在遠(yuǎn)離保溫瓶的一端，四組電源的穩(wěn)壓塊均通過絕

17、緣導(dǎo)熱方式固定在鋁合金骨架中部的兩面，其上面安裝上整流和濾波印制板。a) 供電變壓器T1b) +5VDC電源c) +15VDC電源d) +24VDC電源e) -15VDC電源另外鋁合金骨架上還裝有纜頭電壓變壓器，控制繼電器，濾波電感等部件。2.2 數(shù)據(jù)采集和控制板這部分電路主要有兩部分，一部分是控制部分，另一部分是數(shù)據(jù)采集部分。2.2.1 控制部分這部分以AT89C52為微控制器的控制電路，主要完成以下工作：a) 控制通信板上曼徹斯特碼編碼譯碼器接受串行數(shù)據(jù)，接受中斷和執(zhí)行所接受命令，控制曼徹斯特碼編碼譯碼器發(fā)送串行數(shù)據(jù)。b) 控制數(shù)據(jù)采集過程和讀取A/D數(shù)據(jù)。c) 控制儀器上所有的繼電器和模

18、擬開關(guān)的動作和相關(guān)的驅(qū)動電路。2.2.2 上電復(fù)位上電時，微處理器在電容C11被充電的過程之后復(fù)位。2.2.3 時鐘U16是一石英晶體振蕩器，它給AT89C52提供-8MHZ的時鐘信號。來自通信板的977HZ的方波信號，在5V恒壓源的作用下，經(jīng)過U15，得到一恒定5V高度的977HZ的方波信號給泥漿電阻率板。2.2.4 繼電器儀器中有4個磁保持繼電器，1個是在該板上的K2，主要用來進行DLL遠(yuǎn)電極的轉(zhuǎn)換。其它3個在泥漿電阻率板上，用來進行泥漿電阻率板的測量轉(zhuǎn)換。另外在保溫瓶外的電源骨架上還有1個竿簧繼電器K1，7#纜芯和其它信號的變換。這些繼電器的所有控制電壓都為24V。繼電器的控制信號來自于

19、驅(qū)動電路U22，CPU AT89C51將控制信號的組合串行鎖存到寄存器U21中，并鎖存到輸出端，到U22的輸入，控制繼電器動作。2.2.5 其它開關(guān)模擬開關(guān)U17，是用來進行地面電極和SP線轉(zhuǎn)換的。其動作由CPU的P3.4控制。2.3 數(shù)據(jù)采集部分2.3.1 描述儀器中，采用了工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的A/D芯片AD574，設(shè)計為單極性的12位A/D，輸入范圍為010V。采用兩種自動增益模式：a) 當(dāng)模擬信號大于600mV時，增益為2；b) 當(dāng)模擬信號小于600mV時，增益為16。轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)具有符號位。有采樣和保持放大器。外部的10V標(biāo)準(zhǔn)參考電源。16個輸入范圍為5V的模擬道，最初2道為補償校正道。2.3

20、.2 模擬開關(guān)U3和U4（HI1-508-8）組成16道模擬開關(guān)，除了前3道，其輸入都來自模擬道板的信號道。CH1是A/D的0值參考；CH2是一個580mV的刻度參考；CH3是來自U2的輸出，它作為一個溫度傳感器，用于測量保溫瓶內(nèi)的溫度變化（10mV/）。模擬通道的選擇有AT89C52（U18）的P1.0P1.3控制選通。2.3.4 信號反相器被選通的模擬信號進入跟隨器U5A，然后進入由U5B、R8、R9、R10和1/2 U10所組成的可控增益符號的放大器。當(dāng)信號為正時，U5的增益為+1，當(dāng)信號為負(fù)時，U5的增益為-1。為了保證輸出到A/D的信號總為正，在運算放大器U9中增加了+30mV的補償

21、，在AD轉(zhuǎn)換完后，必須消除這個補償，因此，對CH1值參考和CH2 580mV的刻度參考，都要進行不同符號和不同放大倍數(shù)的組合采集。對于其它通道，其增益的符號和放大倍數(shù)則是有U7及其外圍部件自動控制完成。U7A是將來自跟隨器U5A的模擬信號經(jīng)U6B的10倍放大后，與0電平進行比較，若信號大于0，則其輸出為“1”，若小于0，則其輸出為“0”，從而可確定信號的正負(fù)，其輸出進入U14，由CPU AT89C52讀取，產(chǎn)生符號位，并通過P11腳接到鎖存器的P3腳鎖存并控制模擬開關(guān)U10的P15，以改變放大器U5B的增益符號。2.3.5 增益范圍和采樣保持U7B是將來自放大器U5B的模擬信號與600mV進行

22、比較，若比較器U7B的輸出為高，則要求放大器的增益為16，這個增益位接到鎖存器U2的2腳。U2的鎖存使能來自AT89C52的P1.4腳。同時，模擬板上的CCL通道的增益的鎖存也由U2來完成，其增益的讀取是CPU AT89C52通過U14的讀取來完成。對于CH1值參考和CH2 580mV的刻度參考，其增益直接由CPU的P2.1腳來控制，在這里D9起到了作用。2.3.6 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC574完成12位的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，由CPU AT89C52控制鎖存到U12和U13（54HC374）中，然后，將數(shù)據(jù)從U12、U13中讀走。最終，將所采集的數(shù)據(jù)進行整理，根據(jù)所接受的命令，將數(shù)據(jù)通過并行口，送到通

23、信板并控制發(fā)送到地面。2.3.7 命令接受命令接受是在收到通信板的命令中斷后，通過并行口讀取命令，進而執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。2.4 通信板通信板共完成兩個工作：命令的接受和數(shù)據(jù)的發(fā)送。2.4.1 命令接受來自通信驅(qū)動板的串行信號通過UDI進入編碼/譯碼器IC4，經(jīng)IC4譯碼后串行輸出到IC6和IC9并鎖存到IC7和IC10中，同時產(chǎn)生接受有效中斷信號/VALID給數(shù)據(jù)采集和控制板，對CPU 進行中斷，使CPU通過并行口將所接受到的命令數(shù)據(jù)讀走。2.4.2 數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送是數(shù)據(jù)采集和控制板上的CPU通過并行口，將數(shù)據(jù)寫到IC8和IC11中，并在寫入第二個字節(jié)后啟動數(shù)據(jù)發(fā)送。數(shù)據(jù)在移位時鐘IC4的TD

24、的驅(qū)動下，從IC8和IC11中的Q7串行進入IC4的SDI，經(jīng)編碼后，從IC4的/BZO輸出到通信驅(qū)動板進行驅(qū)動電纜的數(shù)據(jù)發(fā)送。2.4.3 時鐘電路IC12是4MHZ的晶振，一路經(jīng)U16A和U16B后送入驅(qū)動板使用；另一路，進入分頻器IC13，經(jīng)分頻在QD得到-250KHz的譯碼時鐘、在QC得到-500KHz的編碼時鐘給IC4；在QE得到-125KHz的時鐘給模擬板使用；在QL得到一977Hz的時鐘給泥漿電阻率板使用。2.5 通信驅(qū)動板通信驅(qū)動板主要完成來自地面的通信信號的放大及整形和轉(zhuǎn)發(fā)、模式2數(shù)據(jù)的發(fā)送和轉(zhuǎn)發(fā)、模式5數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)、模式7數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)等工作。2.5.1 命令通道命令通道接受來自地

25、面的曼徹斯特碼制的數(shù)據(jù)字并重新發(fā)送到儀器下部的命令總線上。這些數(shù)據(jù)字可以是命令同步也可以是數(shù)據(jù)同步。在LDT傳輸中，信號使用標(biāo)準(zhǔn)的傳輸波形和極性。來自地面面板命令通道的20.83KHZ的傳輸信號，由U1A進行反相放大，可調(diào)節(jié)電位器P1來改變放大倍數(shù)，以適應(yīng)傳輸電纜的長度、類型和環(huán)境。一般其輸出的峰峰值為810V。由于模式2數(shù)據(jù)通道和命令通道的傳輸變壓器是用了一個變壓器的不同繞組，因此，數(shù)據(jù)通道模式2很容易干擾到命令通道，這里，將JK1接到U1A的同相輸入端，以減少干擾。后邊的由U1B和電阻電容所組成的RC有源濾波器，來濾掉由電纜傳輸所帶來的噪聲和干擾。比較器U2通過它的電阻網(wǎng)絡(luò)，在約+/-2V

26、時動作，將信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字波形。其輸出一路直接進入U3的7腳，另一路進入可編程邏輯器件U5的38腳C2，并在40腳D2輸出同相波形，在39腳E2輸出反相波形。E2接到U3的1腳，從而，命令通道的信號可以順利的通過U3和D2、D3、R15、R16加載到下傳變壓器T1上。另外，在有上傳模式2數(shù)據(jù)是，U5的41腳G2輸出高電平，以保證使上傳的數(shù)據(jù)不干擾到命令通道，這個高電平直到數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后192us才恢復(fù)為低電平，儀器才可接受命令。接到D2腳的二極管D1是用來保護電路的。2.5.2 模式2這部分電路對接受到的模式2數(shù)據(jù)進行處理和濾波，以模式2的方式，發(fā)送到模式2傳輸變壓器上，進行模式2數(shù)據(jù)發(fā)送。要用

27、模式2傳送的數(shù)據(jù)有兩個地方：一是通信板的/BZO，該數(shù)據(jù)進入U5的6腳；另一個是接模式2儀器總線的變壓器T2接受的數(shù)據(jù)，經(jīng)U4后得到的數(shù)字信號，進入U5的27腳。該兩個數(shù)字信號不能同時發(fā)送，信號的上升沿和下降沿分別在K2（15腳）和L2 （37腳）產(chǎn)生-5us的正脈沖，經(jīng)U6B放大，U6A和U7濾波驅(qū)動送到通信變壓器完成模式2的數(shù)據(jù)發(fā)送。2.5.3 模式5模式通道只接受模式5儀器總線的變壓器T3接受的數(shù)據(jù)，經(jīng)U8后得到的數(shù)字信號，進入U9的32腳。信號的上升沿和下降沿分別在P5（15腳）和Q5 （37腳）產(chǎn)生-2.5us的正脈沖，經(jīng)U11B放大，U11A和U12濾波驅(qū)動送到通信變壓器完成模式5

28、的數(shù)據(jù)發(fā)送。2.5.4 模式7模式通道只接受模式7儀器總線的變壓器T4接受的數(shù)據(jù)，經(jīng)U8后得到的數(shù)字信號，進入U9的27腳。信號的上升沿和下降沿分別在P7（19腳）和Q7 （39腳）產(chǎn)生-2.5us的正脈沖，經(jīng)U13B放大，U13A和U14濾波驅(qū)動送到通信變壓器完成模式7的數(shù)據(jù)發(fā)送。2.6 模擬板電路說明模擬板共有12個模擬量的處理和濾波電路，為數(shù)據(jù)采集板提供穩(wěn)定的直流信號。同時，它還利用數(shù)據(jù)采集和控制板提供的標(biāo)準(zhǔn)10V參考電壓，給壓力探頭和一些需要參考電壓的電路提供參考。2.6.1 模擬道4該模擬道是X軸加速度計的有源濾波電路，只有在裝上加速度計測量模塊時才用。電路描述見原理圖。2.6.2

29、模擬道5該模擬道是Y軸加速度計的有源濾波電路，該Y軸與X軸垂直，只有在裝上加速度計測量模塊時才用。電路描述見原理圖。2.6.3 模擬道6該模擬道是Z軸加速度計的有源濾波電路，該Z軸與Y軸和X軸垂直，與儀器軸同軸，只有在裝上加速度計測量模塊時才用。以上每一個濾波電路都由兩個低通有源濾波器組成，其截止頻率為2Hz，其放大倍數(shù)為1.9。一個1M的下拉電阻在每一個電路的輸入端，是為了保證在沒有加速度計模塊時的輸出穩(wěn)定。2.6.4 模擬道7模擬道7是張力的測量放大和濾波電路。2.6.5 模擬道8模擬道8是壓力的測量放大和濾波電路。2.6.6 模擬道9模擬道9是溫度的測量放大和濾波電路。2.6.7 模擬道

30、10模擬道10是井眼溫度的測量放大和濾波電路，其電路放大倍數(shù)為5，其溫度探頭為一個500的熱敏電阻。2.6.8 模擬道11模擬道11是加速度計模塊內(nèi)的溫度信號的電壓跟隨電路，其溫度傳感器為DA590，其刻度電阻為10K，其測量值可以用來對加速度計的測量值進行溫度校驗。2.6.9 模擬道12該道為CCL的測量和放大濾波電路。2.6.10 模擬道13該道為SP的測量和放大電路。2.6.11 模擬道14該道為纜頭電壓測量電路。2.6.12 模擬道15該道為交流推靠電壓測量電路。2.6.13 參考電壓U13A和U13B分別產(chǎn)生一個+1.35V和一個-1.35V的電壓，提供給CH12和CH13做電壓補償

31、用。2.7 泥漿電阻率板電路的輸入OSC IN 為一標(biāo)準(zhǔn)幅度的977Hz的方波，它來自于通信板的K977Hz。977Hz的方波經(jīng)由U1B及其外圍的電阻電容所組成的帶通濾波器濾波后，得到一穩(wěn)定幅度的正弦波來驅(qū)動變壓器T1的初級，T1的次級加到由U1A和U6組成的恒流源驅(qū)動器上，形成壓控恒流源。變壓器T1的變壓比為1：1，其輸出的穩(wěn)定信號通過U1A和U6加到電阻R12上，從原理圖中可以看出，在電阻R12上施加了一個固定的電壓，從而就有一個固定的電流流過R12及與R12和T1所連的點到地之間的任何負(fù)載。精密運算放大器U3測得在泥漿中的電極E2和E3之間的壓降，兩個E2和E3分別連到一起得到上邊回路和

32、下邊回路壓降的平均值。放大器U3的輸入為高阻抗，C5和C6為隔直電容。U3的輸出分別加到放大器U4A和U4B上進行+/-5倍的放大并驅(qū)動變壓器T2，T2的變壓比為1：2，但信號是通過T2的中心抽頭加的，故其信號輸出比為1：1。U5是一雙路的模擬開關(guān)，其轉(zhuǎn)換由輸入的977Hz的方波控制，從而得到一全波整流的直流電壓信號，經(jīng)RC濾波后，到數(shù)據(jù)采集板進行A/D轉(zhuǎn)換并作為泥漿的電阻率發(fā)送到地面。電路中有三個繼電器K1N、K2N、K3N和兩個刻度電阻，用來對儀器在低刻、高刻和測井之間進行換擋和刻度。繼電器的換擋信號M1、M2、M3、M4、M5來自數(shù)據(jù)采集和控制板的M1、M2、M3、M4、M5。2.8 伽

33、瑪短節(jié)在SL6514儀器中，裝有一個伽瑪自然測量短節(jié)，其伽瑪信號由CPU進行計數(shù)，并根據(jù)相應(yīng)的命令發(fā)送到地面。3 數(shù)據(jù)通信格式3.1 命令與數(shù)據(jù)的編碼格式(模式2)3.1.1 命令同步格式3.1.2 數(shù)據(jù)同步格式3.1.3 編碼3.1.4 譯碼3.2 上傳數(shù)據(jù)格式3.2.1 模式2（一般數(shù)據(jù)）msb lsbWXYZ MMMM MMMM MMMM Y=符號位M=12位數(shù)據(jù)Z=增益位3.2.2 CCL的數(shù)據(jù)格式msb lsbWXYZ MMMM MMMM MMMM Y=符號位M=12位數(shù)據(jù)Z=增益位X=自動增益位；X=0時，自動增益為0.4；X=1時，自動增益為48。3.2.3 SP的數(shù)據(jù)格式msb

34、 lsbWXYZ MMMM MMMM MMMM Z=增益位SP模擬道有電壓補償，保證其值為正。其WXY代表電壓補償值如下： WXY SPOFST 000 +1350 001 +1050010 + 750011 + 450100 + 150101 - 150110 - 450111 - 7504 儀器常規(guī)檢查及保養(yǎng)4.1 外觀檢查及清潔a) 上好儀器護帽，清洗儀器外殼；b) 卸掉儀器護帽；c) 清潔接頭，護帽；d) 檢查接頭，護帽絲扣是否有損傷并修復(fù)；e) 檢查所有的定位鍵和定位銷是否損傷；f) 取掉密封圈，檢查密封面是否有損傷，潤滑保養(yǎng)后更換密封圈。4.2 室內(nèi)檢查a) 儀器上端與地面面板或地

35、面儀相連；b) 檢查連接正確后開始給儀器供180VAC的纜頭電壓，其電流應(yīng)為80mA 左右；c) 測試模式2通信是否正常；再在儀器的下部連接其它應(yīng)該能組合的儀器，看通信是否正常。4.3 配車檢查a) 將馬籠頭連接到測井儀器上；b) 加載合適的測井服務(wù)表；c) 給儀器供電至電纜頭電壓180Vac；d) 檢查通信是否正常；e) 斷電；f) 卸掉儀器，上好儀器護帽。5 儀器電子線路各部分檢查SL6514測井儀是一數(shù)據(jù)傳輸短節(jié)，只有在其正常工作的情況下，才能保證其它儀器的測井?dāng)?shù)據(jù)的正常傳輸。SL6514的電子線路全部放在金屬保溫瓶內(nèi)，故它的連續(xù)使用時間有一定的限制。一般要求它的連續(xù)工作時間為在175

36、6小時。通常在儀器沒有下井的情況下，其保溫瓶內(nèi)溫度一般不超過30，在測井的過程中，由于外界井眼的熱量和內(nèi)部電子元器件所發(fā)的熱量的作用，其保溫瓶內(nèi)的溫度要升高，到70左右時，保溫瓶兩端的吸熱濟吸熱融化，以保持保溫瓶內(nèi)溫度保持較低的水準(zhǔn)，當(dāng)吸熱濟全部融化后，瓶內(nèi)溫度將快速升高，到125時（有溫度測量探頭），儀器的將處于不可靠的狀態(tài)，應(yīng)停止測井。要使保溫瓶內(nèi)溫度快速降低的方法為，將儀器芯從保溫瓶抽出，讓其在常溫下充分冷卻后再下井使用。5.1 維修設(shè)備a) 數(shù)字毫伏表b) 地面測試面板或地面儀c) 示波器d) 數(shù)字萬用表5.2 儀器處于斷電狀態(tài)將下井儀從保溫瓶內(nèi)取出，平放于桌面上，以便檢查各點波形。將

37、下井儀與地面測試面板用短接線連接好，檢查無誤后進行供電。注：若電流大于100mA，立即斷電(單支儀器)。5.3 電源板的維修若電流大于100mA時，斷電后將四組電源的輸出端與用電單元斷開，再通電進行檢查，若電流仍大，則將變壓器的輸出端5，6，7，8，9，10，11，12與電源板斷開，若電流還大，則判斷為變壓器損壞，應(yīng)更換變壓器，否則，將變壓器的每一路輸出與相應(yīng)的電源板上的輸入進行連接，來進行檢查維修，哪部分不正?；蚱骷p壞就更換哪一部分或器件，包括變壓器的輸出是否正常，整流二極管是否正常，濾波電容是否正常，三端穩(wěn)壓器是否正常等(這時重點檢查電源上的濾波電容是否有擊穿的，正負(fù)電源是否有對地短路的

38、，整流二極管和三端穩(wěn)壓器是否有損壞等。5.3.1 5V 首先應(yīng)用萬用表測量其印刷板的輸入端，三端穩(wěn)壓器(安裝在印刷板的下面線路骨架上)的輸入和輸出端是否有短路現(xiàn)象，若有應(yīng)查找原因。將變壓器的11和12端接至+5V的輸入并供電，用萬用表的交流擋測量變壓器的11和12端的電壓應(yīng)在10V和12V之間，用直流擋測量濾波電容兩端的電壓應(yīng)在+14V和+17V之間，三端穩(wěn)壓器42094-005的輸出端的電壓應(yīng)為+5V2mV。5.3.2 +15V和-15V首先用萬用表測量其印刷板的輸入端，三端穩(wěn)壓器(安裝在印刷板的下面線路骨架上)的輸入和輸出端是否有對地短路現(xiàn)象，若有應(yīng)及時查找原因。將變壓器T1的5和6端接+

39、15V的輸入并供電，用萬用表的交流擋測量變壓器的5和6端的電壓應(yīng)在23V到25V之間，用直流擋測量濾波電容器兩端的電壓應(yīng)在+29V到+31V之間，三端穩(wěn)壓器42094-015的輸出應(yīng)為+15V3mV。將變壓器T1的7和8端接-15V的輸入并供電，用萬用表的交流擋測量變壓器的7和8端的電壓應(yīng)在23V到25V之間，用直流擋測量濾波電容器兩端的電壓應(yīng)在-29V到-31V之間，三端穩(wěn)壓器42095-015的輸出應(yīng)為-15V3mV。5.3.3 +24V將變壓器T1的9和10端接+24V的輸入并供電，用萬用表的交流擋測量變壓器的9和10端的電壓應(yīng)在30V到34V之間，用直流擋測量濾波電容器兩端的電壓應(yīng)在+

40、39V到+43V之間，三端穩(wěn)壓器42095-024的輸出應(yīng)為+24V3mV。5.4 數(shù)據(jù)采集和控制板將儀器平放在儀器維修平臺上，在沒通電的情況下，首先用萬用表測量各電源對地是否有短路現(xiàn)象，若有，及時找到原因。以上沒有問題的情況下，對儀器進行通電，并檢查各個芯片的電源是否正常。5.4.1 AT89C52（U18）工作狀態(tài)的檢查8MHz用示波器檢查AT89C52的18和19腳，應(yīng)有11.059MHZ的晶振信號，若無，可判斷為AT89C52損壞(8MHZ的晶振和8P的電容也有可能壞，但機率很小)。用示波器查AT89C52 (U1)的29腳(2764U2的20腳)，應(yīng)有程序存儲器的選通號：5.4.2

41、54HC138(U19)工作狀態(tài)的檢查 在IC10正常工作且有數(shù)據(jù)采集和發(fā)送命令時，即：地面面板向下井儀發(fā)送采集和發(fā)送命令，HC138的三個輸入端應(yīng)均有地址信號，其輸出端Y1，Y2，Y3，Y4，Y5，Y6，Y7也應(yīng)有低電平的地址選通信號，如果沒有，則可判斷為HC138損壞或進一步檢查相應(yīng)被選通的芯片。 5.4.3 HI1-508-8(U3、U4)工作狀態(tài)的檢查 HI1-508-8的檢查應(yīng)在上述檢查都正常的情況下進行。.A0ENA2A1在數(shù)據(jù)采集的瞬間，用示波器檢查HI1-508-8的A0、A1、A2、EN應(yīng)有如下之波形：在HI1-508-8的各輸入端CH1，CH2，.CH16輸入不同的電壓值(

42、大于-5小于5V)，在數(shù)據(jù)采集瞬間，用示波器檢查HI1-508-8的輸出端OUT(8腳)，應(yīng)有與CH1、CH2CH16相應(yīng)輸出的波形。 如果以上檢查都正常，則說明HI1-508-8完好。否則，若A0、A1、A2、EN的波形不對，則可將HI1-508-8從板子上取下，再用示波器檢查其波形是否正確，若正確，則可判斷為HI1-508-8損壞,否則，判斷為AT89C52或54HC75（U2）壞；若HI1-508-8的輸出波形不對，可將芯片U5(HA-5102)取下，再用示波器檢查其波形是否正確，若正確，則可判斷為HI1-508-8完好。5.4.4 比較器LT119AH（U7）的工作狀態(tài)的檢查比較器U7

43、A是根據(jù)模擬信號的正負(fù)而動作的。當(dāng)其3腳的電平高于0V時，其1腳的輸出為高電平；當(dāng)其3腳的電平低于0V時，其1腳的輸出為低電平。比較器U7B是根據(jù)模擬信號的大小而動作的。當(dāng)其9腳的信號高于600mV時，其6腳輸出為低電平，當(dāng)其9腳的信號低于600mV時，其6腳輸出為高電平。否則，U7損壞，應(yīng)更換。5.4.5 模擬開關(guān)HI1-5051（U10，U17）的檢查用示波器測量U10的10腳，當(dāng)其為高電平時，其8腳應(yīng)和9腳道通；當(dāng)其為低電平時，其6腳應(yīng)和9腳道通。用示波器測量U10的15腳，當(dāng)其為高電平時，其1腳應(yīng)和16腳道通；當(dāng)其為低電平時，其3腳應(yīng)和16腳道通。5.4.6 采樣保持電路HA1-532

44、0（U9）的檢查用示波器測量U9的14腳，應(yīng)有采樣保持的控制信號；其輸出端7腳應(yīng)為輸入腳2的2倍或16倍。5.4.7 AD574(U11)的檢查在以上所有檢查都正常的情況下，將AD7506芯片重新插上，并接通電源，在正常情況下，AD574的5腳(R/C)在AD轉(zhuǎn)換的瞬間，應(yīng)示波器檢查應(yīng)該有如下的波形：. AD574的28腳(STATUS)應(yīng)有如下的相應(yīng)波形：.(U11)28腳 如果以上檢查正常，說明AD轉(zhuǎn)換的整個過程正常。若AD574的5腳波形不正?；驔]有信號，可判斷為HC138或AD574損壞；若AD574的STATUS的輸出波形不對，可判斷為AD574損壞； 如果以上檢查都正常，檢查數(shù)值時

45、，與所輸入的數(shù)據(jù)不一致，這時也可判斷為AD574或CUP或U12、U13損壞。5.5 通訊板的維修（參見原理圖）5.5.1 命令和數(shù)據(jù)接收電路的檢查該部分的檢查可以按照以下步驟進行：a) 命令或數(shù)據(jù)來自通信驅(qū)動板，進入UDI端，由IC4接受并解碼?？捎檬静ㄆ饔^察其是否正確。b) 串行命令或數(shù)據(jù)進入編碼譯碼器IC4，該信號帶有起始位和校驗位，編碼譯碼器的輸出端SDO應(yīng)有被解碼后的原碼串行數(shù)據(jù)輸出，同時，在9腳以及IC14的11腳應(yīng)有相應(yīng)的移位時鐘，在一個字接收結(jié)束后，IC4的P3腳TD及IC14的P6腳，應(yīng)有數(shù)據(jù)寫入脈沖，同時，IC4的P1腳在接收完一個字的數(shù)據(jù)后，應(yīng)輸出一高電平，以表示接收到一

46、個有效字。否則，應(yīng)檢查IC4的譯碼時鐘輸入端是否有250K的時鐘信號，若無，進一步檢查晶振IC12和分頻器IC13是否正常，損壞可更換。若外圍芯片工作正常，則可判斷為編碼譯碼器IC4損壞，將其更換掉。在以上用示波器觀察數(shù)據(jù)波形時，還可以觀察讀出所接受的是什么數(shù)據(jù)，以便知道與CPU所讀的數(shù)據(jù)是否相同，以便確定IC6、IC9、IC7、IC10是否正常。c) 在CPU讀取數(shù)據(jù)時，IC7 和IC11的P1腳，應(yīng)有選通脈沖輸入，否則，應(yīng)檢查譯碼器及連接器是否正常。5.5.2 數(shù)據(jù)發(fā)送電路的檢查數(shù)據(jù)發(fā)送是CPU通過并行數(shù)據(jù)線，將數(shù)據(jù)寫入并入串出寄存器IC8和IC11進行數(shù)據(jù)發(fā)送的，在數(shù)據(jù)發(fā)送的過程中，用示

47、波器觀察寄存器IC8和IC11的P1腳，應(yīng)有數(shù)據(jù)鎖存脈沖，否則，應(yīng)檢查CPU板的譯碼器與連接器是否正常。同樣，用示波器觀察寄存器IC8和IC11的P2腳，應(yīng)有移位時鐘輸入，否則，用示波器檢查晶振IC12的輸出應(yīng)為4MHZ，分頻器IC13的P6腳的輸出頻率應(yīng)為500KHZ。在以上檢查都正常的情況下，用示波器觀察IC4的P17和P15腳，應(yīng)有如下的波形：5.6 通信驅(qū)動板的維修5.6.1 命令通道在有命令進入到該通道的輸入端2-A時，放大器U1A和U1B的輸出端應(yīng)有被放大的命令信號，再用示波器觀察U2的輸出，應(yīng)有與命令相對應(yīng)的方波，否則，可調(diào)節(jié)電位器P1，以改變U1A的放大倍數(shù)，達到比較好的命令方

48、波。若不能，進一步查找故障器件。在有命令的同時，U5的D2應(yīng)有與U2的輸出相同的命令波形。U3的5和3腳應(yīng)有與命令脈沖相對應(yīng)的電平，在變壓器的次極應(yīng)有下發(fā)的命令。5.6.2 模式2通道在2-H和2-J有數(shù)據(jù)發(fā)送時，在U5的L2和K2應(yīng)有與所發(fā)送的數(shù)據(jù)的波形邊緣相對應(yīng)的脈沖，寬度為5us 。此時，2-G應(yīng)為高電平。否則，更換U5。U4的輸入來自數(shù)據(jù)接受變壓器，在其輸出應(yīng)有與之對應(yīng)的數(shù)據(jù)信號，否則，更換U4。U5的輸出進入運放U6和驅(qū)動電路U7，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送信號，否則，更換U6或U7。5.6.3 模式5通道 參考模式2通道。不同之處是該通道的輸出脈沖寬度為2.5us 。5.6.4 模式7通道

49、參考模式5通道。6 SL6514數(shù)傳短節(jié)機械組裝、拆卸說明6.1 SL6514數(shù)傳短節(jié)機械組裝6.1.1 6514外殼總成的組裝6.1.1.1 上接頭的組裝a) 取上接頭5、內(nèi)襯套6、擋圈9和壓縮彈簧8，分別將其擦拭干凈。b) 依次將壓縮彈簧和內(nèi)襯套放入上接頭，并將擋圈套到內(nèi)襯套外。c) 利用襯套裝配專用工具，使內(nèi)襯套將壓縮彈簧壓縮。d) 調(diào)整擋圈位置，用四個M412沉頭螺釘，將擋圈固定在上接頭上。6.1.1.2 下接頭的組裝a) 取下接頭38、承壓塊36和開口彈性擋圈37，分別將其擦拭干凈。b) 往承壓塊上裝上兩個61.53.55密件圈，并在承壓塊外密封面均勻地涂一層潤滑油。c) 用承壓塊裝

50、配工具將承壓塊推入下接頭內(nèi)。d) 用開簧鉗將開口彈性擋圈放入下接頭內(nèi)，將承壓塊固定。6.1.1.3 組裝外殼總成a) 取儀器外殼24，將外殼內(nèi)外擦拭干凈。b) 取1.1.2組裝完好的下接頭38，并裝上兩道733.55密件圈，然后在下接頭的螺紋和密封面部分均勻地涂一層絲扣油。c) 用勾頭扳手將下接頭38與外殼24連接。d) 取6.1.1.1組裝完好的上接頭5，并裝上四道733.55密件圈，然后在其兩端的螺紋和密封面部分均勻地涂一層絲扣油。e) 用勾頭扳手和開口扳手將上接頭5與外殼24連接。f) 往上接頭裝上兩道563.55密件圈，然后在上接頭的密封面部分和螺紋部分均勻地涂一層絲扣油。g) 取護帽

51、1，并將其擦拭干凈，然后用勾頭扳手將護帽與上接頭連接。h) 取護絲40，并將其擦拭干凈，然后裝上兩道633.55密件圈。i) 用勾頭扳手將護絲與下接頭連接。6.1.2 高溫高壓檢驗a) 將6.1.1 組裝完好的儀器殼體，按設(shè)計要求進行高溫高壓檢驗。b) 檢驗后合格的留下，備用；不合格的作退貨處理。6.1.3 儀器芯子的組裝6.1.3.1 伽瑪短節(jié)部分的組裝a) 取晶體外殼14和晶體堵44，并用6個M38沉頭螺釘將其連接。b) 取晶體13，將其放入晶體外殼內(nèi)。c) 取一個452.65密封圈、墊圈16和晶體壓環(huán)15，依次密封圈、墊圈放入晶體外殼，然后用晶體壓環(huán)將晶體壓緊。d) 取光電倍增管外殼18，將其與晶體外殼連接。e) 取光電倍增管17，輕輕放入光電倍增管外殼18。f) 分別取一個37.53.55密封圈和一個37.55.3密封圈，依次放入光電倍增管外殼18內(nèi)，然后將光電倍增管的接線座與光電倍增管插接。g) 取光電管彈簧座49、光電倍增管推簧19，依次放入光電倍增管外殼18。h) 取伽瑪線路外殼21，用3個M46沉頭螺釘將其固定在光電倍增管外殼18上。i) 取內(nèi)吸熱體23和伽瑪線路20，用3個M410沉頭螺釘將伽瑪線路20固定在內(nèi)吸熱體23上。j) 將1.3.1.9組裝好的伽瑪線路上的引線與光電倍