连续测斜仪故障检修浅谈

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摘 要：本文讨论了LX系列连续测斜仪故障检查步骤和几种故障排除方法，结合具体故障实例做了介绍，借此与同行进行交流。

关键字： 连续测斜仪 故障 检查

0 引言

LX系列组合连续井斜测量仪（连续测斜仪）是一种先进的井身参数连续测量系统[1]，其在裸眼井测井作业中普遍应用。当然，连续测斜仪的使用过程中发生故障的也是在所难免的。根据使用和维修实践，本文总结了连续测斜仪故障的检查步骤和故障排除方法，并结合故障实例做了分析和说明。

1 检修步骤

1.1 了解情况 细心观察

向向测井小队了解仪器的使用情况，对故障仪器进行静态和动态观察。静态观察是仪器在不通电的情况下的外观观察，主要查看仪器各紧固螺钉、各种元器件、可调节旋钮、电路板、连接导线和焊点等有无松动、缺损、变形、烧坏短线、脱焊、脱落和破损等情况；动态观察是仪器在通电情况下对故障现象变化的观察，发现仪器供电电流增大、冒烟、打火、异常气味和声音等应立即断电，进行处理。无以上现象，就要仔细观察仪器故障细节，特别是对一些不同故障细节的变化情况，有可能反映的故障发生的部位。通过观察，由故障的外部表现，发现故障的内部原因，进而与仪器的某一电路联系起来做出初步分析和判断。

1.2 分析判断 划定部位

由于一些故障的假象性，很容易引起误判和错判。检修前，先要了解电路，并分析故障发生的机理，根据电路结构和特点，结合具体故障细节进行综合考虑，进而分析检查，将故障的大致部位尽可能的划分出来。应该指出，同一只故障元器件，在不同仪器的相同位置反映的故障现象有可能不一样[2]。

1.3 更换元件 修复仪器

有些故障可能是由元件参数发生变化而引起的，可调元器件通过重新调整参数值就能使仪器恢复正常工作；对于性能变坏或已损坏的故障器件要按原技术参数或高于原技术参数的元件替换，才能是故障消除，调整仪器总的技术指标，恢复仪器原有的性能。

2 排查方法

2.1 发热检查

这种方法主要用于电源的晶体管、电源集成电路、电解电容、变压器等元器件的故障检查。晶体管过载、穿透电流过大，是管内损耗增大，都会造成晶体管过热，温度升高；当电解电容漏电使介质损耗增加，就会引起温度升高，严重的是电容炸裂；集成电路内部的结构损坏，击穿短路同样使集成电路温度升高；变压器绕组有短路也会使变压器温度升高。

2.2 元件代换

在维修测斜仪时，一些现象引起我们怀疑某元器件有故障，就可以用良好的元器件来代替被怀疑的元器件。例如,我们确定电路没逻辑，首先怀疑晶振是否正常，用示波器测量若无方波信号，初步判断晶振出故障，便用良好的晶振代换。有些情况是某些元器件的参数改变了，通过重新调整可调元器件参数值就能是仪器恢复正常工作。例如测斜仪的缆头电压与实际电压值对应关系不正确，我们可以通过调节电源板输出2R9电位器[1]。

2.3 电路交叉

这种方法对于多级多通道电路故障检查很有效，也是电路代换。由于多级多通道电路各通道电路一样，所以对应的各级电路可以交叉混用。通过正常通道和故障通道各级电路的输入输出交叉连接，通电混用，很快就可以锁定某通道的哪一级电路有问题。

2.4 按压震动

这种方法是检查仪器的元器件与电路板、元器件的虚焊、开焊、断裂以及连接导线外皮磨破的接触不良引起的故障的有效方法之一。通过仔细检查后，若怀疑某电路由接触不良的故障时，就可以用绝缘器材拨动或轻敲震动怀疑部位，或用手按压电路板、挪动被怀疑元件，若故障出现或消失，就可以发现虚焊、脱焊以及连接导线外皮磨破的接触不良的位置。

2.5 分块检查

主要是对仪器供电电流过大的情况下检查。在直流供电电源短路或因负载过重而引起电流变大的故障时，可将整体电路分成若干块，然后把各部分电路分别依次从整体电路中断开，若发现断开某部分电路后，电流恢复正常，短路现象消失，说明被断开电路存在故障。特别是电源电路，涉及面广，负荷电流大，而又有短路现象，加电时间不宜太长。为寻找故障点又不至于损坏更多电路，必须使用分块检查。

3 维修实例

3.1 观察法、电路交叉、元件代换的应用

故障现象：方位明显偏大，与实际不符。

分析与维修：将仪器接在校验面板上，仔细观察故障现象，发现仪器在改变姿态的情况下，连续测斜仪标定程序届面中Mz数值恒为350，Mx、My等其它显值变化正常，如图2 LX连续测斜仪标定程序。初步判断方位测试的z通道存在故障。

方位测试电路在信号进入单片机以前的电路为三级三通道测量电路，即有x、y、z三个通道，每个通道都包括磁通门、信号处理和A/D转换三级电路。首先，我们对电路进行交叉连接，见图2电路交叉检查。

每次交叉连接后通电，连续测斜仪标定程序的显示为：（a）改变仪器姿态，Mz的示值不变，仍为350，My示值变化正常。这表明Az磁通门的信号通过Ay通道的信号处理及其后续电路传到标定面板，显示正常，Az磁通门正常；（b）改变仪器姿态，Mz的示值变化正常，My示值不变，为350。这表明Az磁通门信号通过其对应通道的处理电路后经Ay通道的A/D转换及后续电路后传到标定面板，这表明Az通道的磁通门或其处理电路出现故障。

由（a）、（b）分析可知，仪器的Az通道信号处理电路出现故障。下来就是对Az通道信号处理电路检查了，这部分电路包括2个电位器，5个电容，10个电阻，一只运算放大器LM158及一只多通道反相器CD4007。

先对电位器进行检查，有一只电位器，转动调整旋钮，电阻不变，且Ay示值不变；更换电位器，转动调整旋钮，电阻改变，且Ay示值有变化，但示值仍不正确。

检查电容和电阻均正常。LM158和CD4007两只芯片，LM158较容易出故障，我们怀疑其存在故障，变更换之，并调节电位器使信号显示正常。

改变仪器姿态，连续测斜仪标定程序各示值变化正常，且方位显示与实际相符，仪器修复。

3.2 观察法，按压震动的应用

故障现象：测井时测井曲线有“随机跳尖”的现象。

分析与维修：将仪器接到校验面板通电，敲击仪器，数据“跳变”，且电流偶尔也“跳变”，“跳变”的频次和敲击快慢有关，初步判断是接触问题。

打开仪器检查仪器变压器，发现变压器绕线松旷，夹小木块，粘硅胶固定绕线；温度传感器AD950没固定好，敲击仪器时也晃动，用硅胶粘牢固；用小木棒拨出连接导线，发现导线外皮有磨破的部位，套上合适的热缩管，重新焊好。

再次敲击仪器，电流不再“跳变”，但数据“跳变”还存在，按压部分元器件或集成芯片，发现在按压磁通门信号处理电路板时，“跳变”发生，拆下该电路板后，发现该电路板下面的连接导线外皮有磨破现象，同时发现了仪器潜在的缺陷：磁通门信号处理电路板与仪器框架之间空间狭小，但在这狭小的空间里有较多的连接导线通过，导线没有保护措施，很容易被电路板的焊点磨破！见图3磁通门信号处理电路板下的空间。包扎好磨破的导线，并在电路板下垫了层PVC垫板，仪器修复。

以后每次检修仪器时，都要把磁通门信号处理电路板拆下来，垫层PVC垫板，防患于未然。

4 结束语

仪器在使用过程中发生故障是不可避免的，当遇到有故障的仪器时，可用以上介绍的方法检查。维修仪器时仔细观察才能减少我们误判、错判，少走弯路，提高检修仪器的效率；对于故障的检查有正确的思路，分类分块检查，将故障锁定在一定范围；对所怀疑的部分或部件要重点检查，检测；善于总结，对可能造成故障的隐患提前予以处理，降低仪器的“发病”率。

参考文献

[1] LX系列连续测斜仪用户使用书册

[2]《石油仪器》杂志