SL6514高速数字遥测系统

1、 2.1 技术指标 供电电压和电流”,，”, 最大耐温, 最大耐压, 最大斜度”，”，”，, 最小井眼直径，,， 最大井眼直径，,， 仪器直径, 仪器长度”,”,”,， 装箱长度”,”,”,， 重量 1 ) 最高测速, X、Y、Z加速度计： 测量范围，,， 绝对精度, 分辨率, 缆头张力： 测量范围，,， 绝对精度, 分辨率, 井眼温度： 测量范围，,， 绝对精度, 分辨率, SP: 测量范围，,， 绝对精度, 分辨率, GR: 测量范围，,， 测量精度, 1概述 SL6514高速数字遥测系统是能够直接挂接SL6000型高分辨率多任务测井地面仪和5700测 井系统的一种新型的高速数字遥测数据传

2、输系统，该仪器可以非常方便的和符合该仪器总线要求 的下井仪配接。该仪器在兼容5700系统中3514测井仪的基础上，增加了 GR测量端节，可以在 不另外挂接GR测井仪的情况下，进行 GR测量，并且不影响与 GR测井仪的挂接。 2仪器技术指标、外形、缆芯使用说明及安全环境要求 交流 180V 10%，90mA 10% 175 C连续工作6小时 140Mpa N.A. 100mm N.A. 92mm 2825.5 mm 81kg 60m/min -1.75g +1.75g N.A. 8.06 E-04g -5436kgf+5436kgf N.A. 1.359 kgf -55 C 245 C N.A.

3、 O.12 C -1300mV +1300mV N.A. O.15mV 0API 1500API 7% 泥浆电阻率： 测量范围，”，”，0.01 Q .m10Q .m 绝对精度，”，”，N.A. 分辨率,0.00244 Q .m 2.2 缆芯使用 交流供电：1#缆芯和4#缆芯。 命令接受：模式2方式，2#缆芯和5#缆芯。 模式2: 3#缆芯和6#缆芯。 模式5: 2#缆芯和5#缆芯变压器的中心抽头与3#缆芯和6#缆芯变压器的中心抽头。 模式7: 7#缆芯与模式5变压器的中心抽头。 直流推靠供电：模式 5变压器的中心抽头与 1#缆芯和4#缆芯变压器的中心抽头。 交流推靠供电：模式 5变压器的中心

4、抽头与 10#缆芯。 地面电极：7#缆芯。 2.3 仪器下接头32芯分配 交流供电：1#芯和4#芯。 加长电极近电极：8#芯。 电缆外皮、交流马达供电：9#芯和10#芯。 交流马达供电、直流马达供电-、直流供电-：12#芯和17#芯。 直流马达供电+、直流供电+ : 11#芯。 自然电位线：14#芯。 地面远电极：13#芯。 命令总线：27#芯为+; 28#芯为-。 模式2总线：29#芯为+ ; 30#芯为-。 模式5总线：31#芯为+ ; 32#芯为-。 模式7总线：15#芯为+ ; 16#芯为- 2.4 安全环境要求 仪器运输时应禁止强烈颠簸和震动。 储存温度：-20 C60 C。 相对湿

5、度：不大于 90% RH。 3 现场刻度/校验 3.1根据该仪器所组合仪器的种类进入相应的刻度服务表进行刻度和校验。 3.2在要使用本仪器中的 GR时，需对其用标准刻度器进行刻度，此时，需将安装在电源骨架上 的红色拨断开置于向下或开的位置。 4 测井 4.1根据该仪器所组合仪器的种类进入相应的测井服务表进行测井。 4.2在要使用本仪器中的 GR时，需将安装在电源骨架上的红色拨断开置于向下或开的位置。 5测井质量控制 5.1 测速 SL6514的最高测速为60m/min，但当和其它引起组合测井时，应以最低速仪器的速度为准, 在井眼条件不好时也应降低测速。 5.2 通讯 SL6514高速数字遥测系

6、统本身应通讯正常；其它所组合的仪器也应通讯正常。 5.3 辅助测量项目 所有的辅助测量项目应满足技术指标要求。 6图头 6.1 在图头注释中应包括以下内容 a）井眼不规则井段及超出仪器测量范围的井段。 b）曲线异常井段。 c）任何可疑地层。 d）解释曲线任何异常的原因。 e）仪器编号。 6.2 重复性 在井眼条件比较好并无粘卡是情况下，重复曲线与主曲线应具有良好的重复性，误差应符合 技术指标要求。 7仪器常规检查及保养 7.1 外观检查及清洁 a）上好仪器护帽，清洗仪器外壳； b）卸掉仪器护帽； c）清洁接头，护帽； d）检查接头，护帽丝扣是否有损伤并修复； e）检查所有的定位键和定位销是否损

7、伤； f）取掉密封圈，检查密封面是否有损伤，润滑保养后更换密封圈。 7.2 室内检查 仪器上端与地面测试面板相连，给仪器供电，交流电压180V，电流应为90mA 10 %，通信 正常。 7.3 配车检查 a）将仪器分别或同时与所要组合测井的仪器连接好; b）将马笼头连接到仪器上； c）加载合适的测井服务表； d）给仪器供电至电缆头电压 180V ； e）检查仪器通信是否正常； f）断电； g）卸掉仪器，上好仪器护帽。 注意：在要使用本仪器中的 GR时，需将安装在电源骨架上的红 色拨断开置于向下或开的位置；否则，需将安装在电源 骨架上的红色拨断开置于向上或关的位置。 1 SL6514高速数字遥测

8、系统概述 SL6514高速数字遥测系统是SL6000型高分辨率多任务测井系统所必须的数据传输系统。 SL6000型高分辨率多任务测井系统采用总线的数据传输方式，原来SL3000型测井系统的8Kbit/s 的数据传输远远不能满足要求，为此，研制了SL6514高速数字遥测系统，该系统兼容了 5700测 井系统的数据传输系统 3514。它既可以挂接并测量一些辅助仪器的参数，同时又可为其他仪器提 供一个数据传输总线。 SL6514测井仪所能测量采集并发送的参数有：X加速度计，Y加速度计，Z加速度计，缆 头张力，井眼压力，井眼温度，CCL，SP、GR和泥浆电阻率等。 SL6514测井仪能够接受地面发送来

9、的命令并转换成标准的曼彻斯特码转发到命令总线上， 它还能将挂接在仪器总线上的仪器向地面发送的数据转换成能够驱动电缆的信号形式，放到电缆 上进行驱动发送。 地面仪发下来的命令或数据的波特率为20.83Kbit/s。下井仪发送的数据共有三种模式，分别 为模式2，波特率为41.66Kbit/s ;模式5，波特率为93.75Kbit/s ;模式7,波特率为 93.75Kbit/s。 1.1 仪器技术指标及外形图、缆芯使用说明 供电： 电压和电流，”，”，”， 最大耐温, 最大耐压, 最大斜度”，”，”，, 最小井眼直径，, 180VAC 10%，90mA 10% 175 C连续工作6小时 140Mpa

10、 NA 100mm N.A. 92mm 2825.5 mm 最大井眼直径，, 仪器直径, 仪器长度”,”,”,， 装箱长度”,”,”,， 重量 1 ) 最高测速, X、Y、Z加速度计: 测量范围”,，”，”， 绝对精度, 分辨率, 缆头张力： 测量范围”,，”，”， 绝对精度, 分辨率, 井眼温度： 测量范围”,，”，”， 绝对精度, 分辨率, 81kg 60m/min -1.75g +1.75g N.A. 8.06 E-04g -5436kgf+5436kgf N.A. 1.359 kgf -55 C 245 C N.A. O.12C SP: 测量范围”，”，”, 绝对精度, 分辨率, -1

11、300mV +1300mV NA 0.15mV GR: 测量范围，, 测量精度, OAPI 1500API 7% 泥浆电阻率： 0.01 Q .m 10 Q .m N.A. O.00244 Q .m 1#和 4#, 180VAC 供电。 测量范围”,，”，”， 绝对精度, 分辨率, 缆芯分配（七芯电缆） 2#, 3#, 5#, 6#模式传输，直流马达供电回路和交流马达供电。7#模 式传输，DLL地面参考电极。1#和 4#的中心抽头为直流马达供电正。 10#为交流马达供电回路，SP、磁定位的负。 1.2 SL6514 仪器功能 SL6514的一个功能是为组合测井的仪器串提供仪器的传输总线，它可以

12、将地面系统发送来 的命令转发给仪器串中的目标仪器，同时又可将目标仪器传送来的数据转发到地面测井系统。 SL6514的另一个功能是采集一些电极系和仪器外部的一些测量探头的参数。 1.3 SL6514 的硬件 SL6514采用了保温瓶结构，大部分电路都放在保温瓶里，在175C的温度下可以连续工作 6 小时， 在保温瓶里有主要的 5块印制板，和3个用于驱动电缆的数字信号传输变压器。另外， 2块 DC稳压电源板放在保温瓶外。保温瓶内的印制板如下： a）数据采集和控制板 b）通信板 c）电缆信号接受和电缆驱动板 d）模拟信号板 e）泥浆电阻率板 系统的核心是微处理器 AT89C52 ,它控制着数据的采集

13、。它与地面的通信协议和仪器串中的 其它仪器没有控制关系。 1.4 模式传输 在多芯电缆中，LDT使用了几种模式的通信通道，对缆芯进行有效的组合，其通信特性要比 随意组合改善好多。所应用的模式见下表： 表1 模式2模式7 模式使用 2地面发送命令到仪器串，仪器串发送数据到地面。 5 仪器串高速发送数据到地面。 7仪器串高速发送数据到地面。 1.5 电缆通信 地面面板能可靠地驱动电缆和接受来自井下仪的数据，电缆对数字信号有一定的衰减，高频 数字信号要比低频的数字信号衰减得厉害。在地面面板中，从下井仪传上来的数字信号得到放大， 高频数字信号放大的大一些。 LDT测井系统需要一个数据传输短节SL651

14、4，所有的LDT兼容仪器在仪器串中，应连接到 SL6514的下端，这些仪器本身不能与地面系统直接进行通信。 模式2,是一半双工的数据传输模式，它可以作为命令通道由地面传送命令到井下仪，其波 特率为20.83kbps，所用的缆芯为2#和5#;也可以从井下仪传送数据到地面，其波特率为41.66kbps， 所用的缆芯为3#和 6#，均有通讯变压器驱动。 其他两个传送通道，模式5和模式7,是单一的数据传输通道。模式5是通过接到2#和5# 变压器的中心抽头与 3#和6#变压器的中心抽头传输；模式 7是通过模式5变压器的中心抽头和 7#缆芯。其波特率均为 93.75kbps。模式2、模式5、模式7可以同时

15、使用。 命令传输和数据传输使用的码制是曼彻斯特码。M2 （模式2）使用16位的固定字长，M5 （模 式5）和M7 （模式7）采用可变的位串。 M2有3位的字头， M5和M7有相等的11位字头，不 考虑所传送的数据块的长度。 M5和M7是用来传送大规模的数据块，其波特率较高并且相对减少了数据头。 M2所用的编码/译码器具有奇偶校验位，M5和M7则没有任何错误校验。 SL6514最多能一次上传20道数据，其中包括 6道刻度数据，根据不同的系统，这些数据可 按9个不同的命令，进行不同的组合传输。这些数据，有些是标准的数据测量，有些则来自不同 的传感器。 1.6 内部传感器 SL6514中可以根据需要

16、安装传感器，本仪器中安装的传感器有： a）瓶内温度传感器 b）缆头电压 c）交流马达电压 d）自然伽玛测量探头 1.7 瓶内温度 测井过程中，监视瓶内温度的变化，操作工程师可以估计在当前的井况下，是否可以继续进 行施工。 1.8 缆头电压 缆头电压在给仪器上电时非常有用，要求地面系统在CRT上显示井下的缆头电压，因为有 些仪器根据它的工作模式不同，有时所用的电流大，有时小，所以，必须调整地面的供电电压， 使在CRT上所监视到的缆头电压达到要求。同时，要求瓶内温度低于125 C。 1.9 交流马达电压 在用SL6514时，交流马达电压也要监视。地面面板显示的是总电流，当地面马达电压增加 时，流过

17、电缆缆芯电容的电流也要增加，所以，测量下井仪的马达电压，可以帮助操作工程师更 准确的调节地面供电电压。同时，要求瓶内温度低于125C。 1.10 加速度计 SL6514可以安装一轴或三轴的加速度计模块，考虑到可以和SL6401或4401组合，故在仪 器的设计中没有加入加速度计模块。 1.11 外部传感器 SL6514可以外接一些测量探头，进行一些辅助项目的测量，这些探头的供电和采集都在 SL6514中。当需要测量这些参数时，它们要接到SL6514的上部。 a）缆头张力 b）井眼温度 c）井眼泥浆电阻率 d）SP e）CCL 1.12 缆头张力 传感器 1.13 井眼温度 传感器 该传感器为一铂

18、电阻温度传感器，属于正温度系数的热敏电阻。 1.14 井眼泥浆电阻率 泥浆电阻率的测量，是利用一个探测深度较浅的小电极，进行恒流供电测量的。 1.15 SP 1.16 CCL 2电路说明 2.1 电源（见原理图） 该部分均在保温瓶外部的铝合金骨架上，供电变压器在远离保温瓶的一端，四组电源的稳压 块均通过绝缘导热方式固定在铝合金骨架中部的两面，其上面安装上整流和滤波印制板。 a）供电变压器T1 b）+5VDC 电源 c）+15VDC 电源 d）+24VDC 电源 e）-15VDC 电源 另外铝合金骨架上还装有缆头电压变压器，控制继电器，滤波电感等部件。 2.2 数据采集和控制板 这部分电路主要有

19、两部分，一部分是控制部分，另一部分是数据采集部分。 2.2.1 控制部分 这部分以AT89C52为微控制器的控制电路，主要完成以下工作： a）控制通信板上曼彻斯特码编码译码器接受串行数据，接受中断和执行所接受命令，控制曼 彻斯特码编码译码器发送串行数据。 b）控制数据采集过程和读取 A/D数据。 c）控制仪器上所有的继电器和模拟开关的动作和相关的驱动电路。 2.2.2 上电复位 上电时，微处理器在电容C11被充电的过程之后复位。 2.2.3 时钟 U16是一石英晶体振荡器，它给AT89C52提供-8MHZ的时钟信号。 来自通信板的977HZ的方波信号，在 5V恒压源的作用下，经过U15，得到一

20、恒定5V高度 的977HZ的方波信号给泥浆电阻率板。 2.2.4 继电器 仪器中有4个磁保持继电器，1个是在该板上的 K2，主要用来进行 DLL远电极的转换。其 它3个在泥浆电阻率板上，用来进行泥浆电阻率板的测量转换。另外在保温瓶外的电源骨架上还 有1个竿簧继电器 K1，7#缆芯和其它信号的变换。这些继电器的所有控制电压都为24V。 继电器的控制信号来自于驱动电路U22，CPU AT89C51将控制信号的组合串行锁存到寄存器 U21中，并锁存到输出端，到U22的输入，控制继电器动作。 2.2.5 其它开关 模拟开关U17，是用来进行地面电极和SP线转换的。其动作由 CPU的P3.4控制。 2.

21、3 数据采集部分 2.3.1 描述 仪器中，采用了工业上标准的A/D芯片一一AD574，设计为单极性的12位A/D，输入范围 为010V。 采用两种自动增益模式： a) 当模拟信号大于600mV时，增益为2; b) 当模拟信号小于600mV时，增益为16。 转换完的数据具有符号位。 有采样和保持放大器。 外部的10V标准参考电源。 16个输入范围为土 5V的模拟道，最初2道为补偿校正道。 2.3.2 模拟开关 U3和U4 (HI1-508-8 )组成16道模拟开关，除了前 3道，其输入都来自模拟道板的信号道。 CH1是A/D的0值参考；CH2是一个580mV的刻度参考；CH3是来自U2的输出，

22、它作为一个 温度传感器，用于测量保温瓶内的温度变化(10mV/C)。 模拟通道的选择有 AT89C52 ( U18 )的P1.0P1.3控制选通。 2.3.4 信号反相器 被选通的模拟信号进入跟随器U5A ,然后进入由U5B、R8、R9、R10和1/2 U10所组成的可 控增益符号的放大器。当信号为正时，U5的增益为+1，当信号为负时，U5的增益为-1。为了保 证输出到A/D的信号总为正，在运算放大器U9中增加了 +30mV的补偿，在AD转换完后，必须 消除这个补偿，因此，对 CH1值参考和CH2 580mV的刻度参考，都要进行不同符号和不同放大 倍数的组合采集。对于其它通道，其增益的符号和放

23、大倍数则是有U7及其外围部件自动控制完 成。 U7A是将来自跟随器 U5A的模拟信号经U6B的10倍放大后，与0电平进行比较，若信号 大于0，则其输出为“1”若小于0，则其输出为“ 0”从而可确定信号的正负，其输出进入U14 , 由CPU AT89C52读取，产生符号位， 并通过P11脚接到锁存器的 P3脚锁存并控制模拟开关U10 的P15，以改变放大器U5B的增益符号。 2.3.5 增益范围和采样保持 U7B是将来自放大器 U5B的模拟信号与600mV进行比较，若比较器 U7B的输出为高，贝U 要求放大器的增益为 16，这个增益位接到锁存器 U2的2脚。U2的锁存使能来自 AT89C52的P

24、1.4 脚。同时，模拟板上的CCL通道的增益的锁存也由U2来完成，其增益的读取是CPU AT89C52 通过U14的读取来完成。 对于CH1值参考和CH2 580mV的刻度参考，其增益直接由CPU的P2.1脚来控制，在这里 D9起到了作用。 2.3.6 数据转换 模数转换器 ADC574完成12位的数据转换，由 CPU AT89C52控制锁存到 U12和U13 （54HC374 ）中，然后，将数据从U12、U13中读走。最终，将所采集的数据进行整理，根据所 接受的命令，将数据通过并行口，送到通信板并控制发送到地面。 2.3.7 命令接受 命令接受是在收到通信板的命令中断后，通过并行口读取命令，

25、进而执行相应的任务。 2.4 通信板 通信板共完成两个工作：命令的接受和数据的发送。 2.4.1 命令接受 来自通信驱动板的串行信号通过UDI进入编码/译码器IC4，经IC4译码后串行输出到IC6 和IC9并锁存到IC7和IC10中，同时产生接受有效中断信号 /VALID给数据采集和控制板，对 CPU进行中断，使 CPU通过并行口将所接受到的命令数据读走。 2.4.2 数据发送 数据发送是数据采集和控制板上的 CPU通过并行口，将数据写到IC8和IC11中，并在写入 第二个字节后启动数据发送。 数据在移位时钟IC4的TD的驱动下，从IC8和IC11中的Q7串行 进入IC4的SDI，经编码后，从

26、IC4的/BZO输出到通信驱动板进行驱动电缆的数据发送。 2.4.3 时钟电路 IC12是4MHZ的晶振，一路经U16A和U16B后送入驱动板使用；另一路，进入分频器IC13， 经分频在 QD得到-250KHZ的译码时钟、在 QC得到-500KHZ的编码时钟给IC4 ;在QE得到 -125KHZ的时钟给模拟板使用；在 QL得到一 977Hz的时钟给泥浆电阻率板使用。 2.5 通信驱动板 通信驱动板主要完成来自地面的通信信号的放大及整形和转发、模式2数据的发送和转发、 模式5数据的转发、模式 7数据的转发等工作。 2.5.1 命令通道 命令通道接受来自地面的曼彻斯特码制的数据字并重新发送到仪器下

27、部的命令总线上。这些 数据字可以是命令同步也可以是数据同步。在LDT传输中，信号使用标准的传输波形和极性。 来自地面面板命令通道的20.83KHZ的传输信号，由 U1A进行反相放大，可调节电位器P1 来改变放大倍数，以适应传输电缆的长度、类型和环境。一般其输出的峰峰值为810V。 由于模式2数据通道和命令通道的传输变压器是用了一个变压器的不同绕组，因此，数据通 道模式2很容易干扰到命令通道，这里，将JK1接到U1A的同相输入端，以减少干扰。 后边的由U1B和电阻电容所组成的 RC有源滤波器，来滤掉由电缆传输所带来的噪声和干扰。 比较器U2通过它的电阻网络，在约 +/-2V时动作，将信号转换成数

28、字波形。其输出一路直 接进入U3的7脚，另一路进入可编程逻辑器件U5的38脚C2,并在40脚D2输出同相波形， 在39脚E2输出反相波形。E2接到U3的1脚，从而，命令通道的信号可以顺利的通过U3和 D2、D3、R15、R16加载到下传变压器 T1上。另外，在有上传模式 2数据是，U5的41脚G2 输出高电平，以保证使上传的数据不干扰到命令通道，这个高电平直到数据传送结束后192us才 恢复为低电平，仪器才可接受命令。 接到D2脚的二极管D1是用来保护电路的。 2.5.2 模式2 这部分电路对接受到的模式2数据进行处理和滤波，以模式2的方式，发送到模式 2传输变 压器上，进行模式2数据发送。

29、要用模式2传送的数据有两个地方：一是通信板的 /BZO，该数据进入U5的6脚；另一个是 接模式2仪器总线的变压器 T2接受的数据，经 U4后得到的数字信号，进入U5的27脚。该两 个数字信号不能同时发送，信号的上升沿和下降沿分别在K2（ 15脚）和L2 （ 37脚）产生-5us 的正脉冲，经U6B放大，U6A和U7滤波驱动送到通信变压器完成模式2的数据发送。 2.5.3 模式5 模式通道只接受模式 5仪器总线的变压器 T3接受的数据，经 U8后得到的数字信号，进入 U9的32脚。信号的上升沿和下降沿分别在 P5（ 15脚）和Q5 （ 37脚）产生-2.5us的正脉冲， 经U11B放大，U11A

30、和U12滤波驱动送到通信变压器完成模式 5的数据发送。 2.5.4 模式7 模式通道只接受模式 7仪器总线的变压器 T4接受的数据，经 U8后得到的数字信号，进入 U9的27脚。信号的上升沿和下降沿分别在 P7（ 19脚）和Q7 （ 39脚）产生-2.5us的正脉冲， 经U13B放大，U13A和U14滤波驱动送到通信变压器完成模式 7的数据发送。 2.6 模拟板电路说明 模拟板共有12个模拟量的处理和滤波电路，为数据采集板提供稳定的直流信号。同时，它 还利用数据采集和控制板提供的标准10V参考电压，给压力探头和一些需要参考电压的电路提 供参考。 2.6.1 模拟道4 该模拟道是X轴加速度计的有

31、源滤波电路，只有在装上加速度计测量模块时才用。电路描述 见原理图。 2.6.2 模拟道5 该模拟道是Y轴加速度计的有源滤波电路，该Y轴与X轴垂直，只有在装上加速度计测量 模块时才用。电路描述见原理图。 2.6.3 模拟道6 该模拟道是Z轴加速度计的有源滤波电路，该Z轴与Y轴和X轴垂直，与仪器轴同轴，只 有在装上加速度计测量模块时才用。 以上每一个滤波电路都由两个低通有源滤波器组成，其截止频率为2H z,其放大倍数为1.9。 一个1MQ的下拉电阻在每一个电路的输入端，是为了保证在没有加速度计模块时的输出稳 。 2.6.4 模拟道7 模拟道7是张力的测量放大和滤波电路。 2.6.5 模拟道8 模拟

32、道8是压力的测量放大和滤波电路。 2.6.6 模拟道9 模拟道9是温度的测量放大和滤波电路。 2.6.7 模拟道10 模拟道10是井眼温度的测量放大和滤波电路，其电路放大倍数为5,其温度探头为一个 500 Q的热敏电阻。 2.6.8 模拟道11 模拟道11是加速度计模块内的温度信号的电压跟随电路，其温度传感器为DA590,其刻度 电阻为10K，其测量值可以用来对加速度计的测量值进行温度校验。 2.6.9 模拟道12 该道为CCL的测量和放大滤波电路。 2.6.10 模拟道13 该道为SP的测量和放大电路。 2.6.11 模拟道14 该道为缆头电压测量电路。 2.6.12 模拟道15 该道为交流

33、推靠电压测量电路。 2.6.13 参考电压 U13A和U13B分别产生一个+1.35V和一个-1.35V的电压，提供给 CH12和CH13做电压补 偿用。 2.7 泥浆电阻率板 电路的输入OSC IN为一标准幅度的977Hz的方波，它来自于通信板的K977HZ。 977Hz的 方波经由U1B及其外围的电阻电容所组成的带通滤波器滤波后，得到一稳定幅度的正弦波来驱 动变压器T1的初级，T1的次级加到由U1A和U6组成的恒流源驱动器上，形成压控恒流源。 变压器T1的变压比为1 : 1，其输出的稳定信号通过 U1A和U6加到电阻R12上，从原理图 中可以看出，在电阻R12上施加了一个固定的电压， 从而

34、就有一个固定的电流流过 R12及与R12 和T1所连的点到地之间的任何负载。 精密运算放大器 U3测得在泥浆中的电极 E2和E3之间的压降，两个E2和E3分别连到一起 得到上边回路和下边回路压降的平均值。放大器U3的输入为高阻抗，C5和C6为隔直电容。 U3的输出分别加到放大器 U4A和U4B上进行+/-5倍的放大并驱动变压器 T2，T2的变压比 为1 : 2,但信号是通过 T2的中心抽头加的，故其信号输出比为1: 1。U5是一双路的模拟开关， 其转换由输入的977Hz的方波控制，从而得到一全波整流的直流电压信号，经RC滤波后，到数 据采集板进行A/D转换并作为泥浆的电阻率发送到地面。 电路中

35、有三个继电器 K1N、K2N、K3N和两个刻度电阻，用来对仪器在低刻、 高刻和测井之 间进行换挡和刻度。继电器的换挡信号 M1、M2、M3、M4、M5来自数据采集和控制板的 M1、 M2、M3、M4、M5。 2.8 伽玛短节 在SL6514仪器中，装有一个伽玛自然测量短节，其伽玛信号由CPU进行计数，并根据相应 的命令发送到地面。 3 数据通信格式 3.1 命令与数据的编码格式（模式2） 3.1.1 命令同步格式 1 15 I14 1 13 I12 1 1 10987 6 5 14 13 2 1 0 P 3.1.2 数据同步格式 1 1 1514131211 10 9 8 7 6 5 4 3

36、2 1 0 P 匸 3.1.3 编码 /ONE 15| 14| 13| 12 | 11 10 9 1 8 7 6 5 4 3 2 1 0 P 匸 /Z 匚 RO 15141312II 10 9 8 7 16 I 5 4 1 3 2 1 1 0 P 匸 3.1.4 译码 /ZERO 1 1514131211 10 19 8 7 6 15 4 13 2 11 p 3.2 上传数据格式 3.2.1 模式2 （一般数据） msbIsb WXYZ MMMM MMMM MMMM Y=符号位 M=12位数据 Z=增益位 322 CCL 的数据格式 msbIsb WXYZ MMMM MMMM MMMM Y=符

37、号位 M=12位数据 Z=增益位 X=自动增益位；X=0时，自动增益为0.4； X=1时，自动增益为 48。 3.2.3 SP 的数据格式 msblsb WXYZ MMMM MMMM MMMM Z=增益位 SP模拟道有电压补偿，保证其值为正。其WXY代表电压补偿值如下： WXY 1SPOFST 000 1+1350 001 1+1050 010 1 + 750 011 + 450 100 + 150 101 -150 110 -450 111 -750 4仪器常规检查及保养 4.1 外观检查及清洁 a）上好仪器护帽，清洗仪器外壳； b）卸掉仪器护帽； c）清洁接头，护帽； d）检查接头，护帽丝

38、扣是否有损伤并修复； e）检查所有的定位键和定位销是否损伤； f）取掉密封圈，检查密封面是否有损伤，润滑保养后更换密封圈。 4.2 室内检查 a）仪器上端与地面面板或地面仪相连； b）检查连接正确后开始给仪器供180VAC的缆头电压，其电流应为80mA左右； c）测试模式2通信是否正常；再在仪器的下部连接其它应该能组合的仪器，看通信是否正常。 4.3 配车检查 a）将马笼头连接到测井仪器上； b）加载合适的测井服务表； c）给仪器供电至电缆头电压180Vac; d）检查通信是否正常； e）断电； f）卸掉仪器，上好仪器护帽。 5仪器电子线路各部分检查 SL6514测井仪是一数据传输短节，只有在

39、其正常工作的情况下，才能保证其它仪器的测井 数据的正常传输。 SL6514的电子线路全部放在金属保温瓶内，故它的连续使用时间有一定的限制。一般要求 它的连续工作时间为在 175C 6小时。通常在仪器没有下井的情况下，其保温瓶内温度一般不超 过30C,在测井的过程中，由于外界井眼的热量和内部电子元器件所发的热量的作用，其保温瓶 内的温度要升高，到70C左右时，保温瓶两端的吸热济吸热融化，以保持保温瓶内温度保持较低 的水准，当吸热济全部融化后，瓶内温度将快速升高，到125 C时（有温度测量探头），仪器的将 处于不可靠的状态，应停止测井。 要使保温瓶内温度快速降低的方法为，将仪器芯从保温瓶抽出，让其

40、在常温下充分冷却后再 下井使用。 5.1 维修设备 a）数字毫伏表 b）地面测试面板或地面仪 c）示波器 d）数字万用表 5.2 仪器处于断电状态 将下井仪从保温瓶内取出，平放于桌面上，以便检查各点波形。 将下井仪与地面测试面板用短接线连接好，检查无误后进行供电。 注：若电流大于100mA立即断电（单支仪器）。 5.3 电源板的维修 若电流大于100mA时，断电后将四组电源的输出端与用电单元断开，再通电进行检查，若 电流仍大，则将变压器的输出端5，6，7，8，9，10，11，12与电源板断开，若电流还大，则判 断为变压器损坏，应更换变压器，否则，将变压器的每一路输出与相应的电源板上的输入进行连

41、 接，来进行检查维修，哪部分不正常或器件损坏就更换哪一部分或器件，包括变压器的输出是否 正常，整流二极管是否正常，滤波电容是否正常， 三端稳压器是否正常等（这时重点检查电源上的 滤波电容是否有击穿的，正负电源是否有对地短路的，整流二极管和三端稳压器是否有损坏等。 5.3.1 + 5V 首先应用万用表测量其印刷板的输入端，三端稳压器（安装在印刷板的下面线路骨架上）的输 入和输出端是否有短路现象，若有应查找原因。 将变压器的11和12端接至+5V的输入并供电，用万用表的交流挡测量变压器的11和12端 的电压应在10V和12V之间，用直流挡测量滤波电容两端的电压应在 +14V和+17V之间，三端 稳

42、压器42094-005的输出端的电压应为 +5V 2mV。 5.3.2 +15V 和-15V 首先用万用表测量其印刷板的输入端，三端稳压器（安装在印刷板的下面线路骨架上）的输入 和输出端是否有对地短路现象，若有应及时查找原因。 将变压器T1的5和6端接+15V的输入并供电，用万用表的交流挡测量变压器的 5和6端的 电压应在23V到25V之间，用直流挡测量滤波电容器两端的电压应在+29V到+31V之间，三端 稳压器42094-015的输出应为+15V 3mV。 将变压器T1的7和8端接-15V的输入并供电，用万用表的交流挡测量变压器的7和8端的 电压应在23V到25V之间，用直流挡测量滤波电容器

43、两端的电压应在-29V到-31V之间，三端稳 压器42095-015的输出应为-15V 3mV。 5.3.3 +24V 将变压器T1的9和10端接+24V的输入并供电，用万用表的交流挡测量变压器的 9和10端 的电压应在30V到34V之间，用直流挡测量滤波电容器两端的电压应在+39V到+43V之间，三 端稳压器42095-024的输出应为+24V 3mV。 5.4 数据采集和控制板 将仪器平放在仪器维修平台上，在没通电的情况下，首先用万用表测量各电源对地是否有短 路现象，若有，及时找到原因。以上没有问题的情况下，对仪器进行通电，并检查各个芯片的电 源是否正常。 5.4.1 AT89C52（ U

44、18）工作状态的检查 用示波器检查 AT89C52的18和19脚，应有11.059MHZ的晶振信号，若无，可判断为AT89C52 损坏（8MHZ的晶振和8P的电容也有可能坏，但机率很小）。 用示波器查 AT89C52 （U1）的29脚（2764U2的20脚），应有程序存储器的选通号: 5.4.2 54HC138（U19） 工作状态的检查 在IC10正常工作且有数据采集和发送命令时，即：地面面板向下井仪发送采集和发送命令, HC138的三个输入端应均有地址信号，其输出端Y1，Y2，Y3，Y4，Y5，Y6，Y7也应有低电平 的地址选通信号，如果没有，则可判断为HC138损坏或进一步检查相应被选通的

45、芯片。 5.4.3 HI1-508-8（U3、U4）工作状态的检查 HI1-508-8的检查应在上述检查都正常的情况下进行。 在数据采集的瞬间，用示波器检查HI1-508-8的A0、A1、A2、EN应有如下之波形： .A0 A1 A2 _|EN 在HI1-508-8的各输入端 CH1，CH2，.CH16输入不同的电压值（大于-5小于5V），在数据 采集瞬间，用示波器检查 HI1-508-8的输出端0UT（8脚），应有与CH1、CH2, CH16相应输出的 波形。 如果以上检查都正常，则说明HI1-508-8完好。否则，若 A0、A1、A2、EN的波形不对，则 可将HI1-508-8从板子上取下

46、，再用示波器检查其波形是否正确，若正确，则可判断为HI1-508-8 损坏，否则，判断为 AT89C52或54HC75（ U2）坏；若 HI1-508-8的输出波形不对，可将芯片 U5（HA-5102）取下，再用示波器检查其波形是否正确，若正确，则可判断为HI1-508-8完好。 5.4.4 比较器LT119AH （U7）的工作状态的检查 比较器U7A是根据模拟信号的正负而动作的。当其3脚的电平高于0V时，其1脚的输出为 高电平；当其3脚的电平低于0V时，其1脚的输出为低电平。比较器 U7B是根据模拟信号的大 小而动作的。当其9脚的信号高于600mV时，其6脚输出为低电平，当其9脚的信号低于6

47、00mV 时，其6脚输出为高电平。否则， U7损坏，应更换。 5.4.5 模拟开关 HI1-5051 （ U10，U17）的检查 用示波器测量U10的10脚，当其为高电平时，其 8脚应和9脚道通；当其为低电平时，其 6脚应和9脚道通。 用示波器测量U10的15脚，当其为高电平时，其1脚应和16脚道通；当其为低电平时，其 3脚应和16脚道通。 5.4.6 采样保持电路 HA1-5320（ U9）的检查 用示波器测量U9的14脚，应有采样保持的控制信号；其输出端7脚应为输入脚2的2倍或 16倍。 5.4.7 AD574（U11）的检查 在以上所有检查都正常的情况下，将AD7506芯片重新插上，并接

48、通电源，在正常情况下， AD574的5脚（R/C）在AD转换的瞬间，应示波器检查应该有如下的波形： H血口 AD574的28脚（STATUS）应有如下的相应波形: (U11)28 脚厂| | mTj-u I 如果以上检查正常，说明 AD转换的整个过程正常。若AD574的5脚波形不正常或没有信 号，可判断为 HC138或AD574损坏；若 AD574的STATUS的输出波形不对，可判断为AD574 损坏； 如果以上检查都正常， 检查数值时，与所输入的数据不一致，这时也可判断为 AD574或CUP 或U12、U13损坏。 5.5 通讯板的维修（参见原理图） 5.5.1 命令和数据接收电路的检查 该

49、部分的检查可以按照以下步骤进行： a）命令或数据来自通信驱动板，进入UDI端，由IC4接受并解码。可用示波器观察其是否正 确。 b）串行命令或数据进入编码译码器IC4，该信号带有起始位和校验位，编码译码器的输出端 SDO应有被解码后的原码串行数据输出，同时，在9脚以及IC14的11脚应有相应的移 位时钟，在一个字接收结束后，IC4的P3脚TD及IC14的P6脚，应有数据写入脉冲， 同时，IC4的P1脚在接收完一个字的数据后，应输出一高电平，以表示接收到一个有效 字。否则，应检查IC4的译码时钟输入端是否有 250K的时钟信号，若无，进一步检查晶 振IC12和分频器IC13是否正常，损坏可更换。

50、若外围芯片工作正常，则可判断为编码译 码器IC4损坏，将其更换掉。在以上用示波器观察数据波形时，还可以观察读出所接受的 是什么数据，以便知道与CPU所读的数据是否相同，以便确定 IC6、IC9、IC7、IC10是 否正常。 c）在CPU读取数据时，IC7和IC11的P1脚，应有选通脉冲输入，否则，应检查译码器及 连接器是否正常。 5.5.2 数据发送电路的检查 数据发送是CPU通过并行数据线，将数据写入并入串出寄存器IC8和IC11进行数据发送的， 在数据发送的过程中，用示波器观察寄存器IC8和IC11的P1脚，应有数据锁存脉冲，否则，应 检查CPU板的译码器与连接器是否正常。 同样，用示波器

51、观察寄存器IC8和IC11的P2脚，应有移位时钟输入，否则，用示波器检查 晶振IC12的输出应为4MHZ，分频器IC13的P6脚的输出频率应为 500KHZ。 在以上检查都正常的情况下，用示波器观察IC4的P17和P15脚，应有如下的波形： /ONE| 15 | 14 | 13 | 1211 | 10 | 9| 8| 7| 6| 54| 32| 1| 0 | P | /Z ERO15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 109| 87| 65| 4| 32| 1| 0| P | 5.6 通信驱动板的维修 5.6.1 命令通道 在有命令进入到该通道的输入端2-A时，放大器U1A和U1B的

52、输出端应有被放大的命令信 号，再用示波器观察U2的输出，应有与命令相对应的方波，否则，可调节电位器P1,以改变 U1A的放大倍数，达到比较好的命令方波。若不能，进一步查找故障器件。 在有命令的同时，U5的D2应有与U2的输出相同的命令波形。 U3的5和3脚应有与命令脉冲相对应的电平，在变压器的次极应有下发的命令。 5.6.2 模式2通道 在2-H和2-J有数据发送时，在 U5的L2和K2应有与所发送的数据的波形边缘相对应的脉 冲，宽度为5us。此时，2-G应为高电平。否则，更换U5。 U4的输入来自数据接受变压器，在其输出应有与之对应的数据信号，否则，更换U4。 U5的输出进入运放 U6和驱动

53、电路U7,得到相应的数据发送信号，否则，更换U6或U7。 5.6.3 模式5通道 参考模式2通道。不同之处是该通道的输出脉冲宽度为2.5us。 5.6.4 模式7通道 参考模式5通道。 6 SL6514数传短节机械组装、拆卸说明 6.1 SL6514数传短节机械组装 6.1.1 6514 外壳总成的组装 6.1.1.1 上接头的组装 a）取上接头5、内衬套6、挡圈9和压缩弹簧8,分别将其擦拭干净。 b）依次将压缩弹簧和内衬套放入上接头，并将挡圈套到内衬套外。 c）利用衬套装配专用工具，使内衬套将压缩弹簧压缩。 d）调整挡圈位置，用四个 M4 X 12沉头螺钉，将挡圈固定在上接头上。 6.1.1

54、.2 下接头的组装 a）取下接头38、承压块36和开口弹性挡圈37,分别将其擦拭干净。 b）往承压块上装上两个 61.5 X 3.55密件圈，并在承压块外密封面均匀地涂一层润滑油。 c）用承压块装配工具将承压块推入下接头内。 d）用开簧钳将开口弹性挡圈放入下接头内，将承压块固定。 6.1.1.3 组装外壳总成 a）取仪器外壳24,将外壳内外擦拭干净。 b）取1.1.2组装完好的下接头 38,并装上两道 73X 3.55密件圈，然后在下接头的螺纹和密 封面部分均匀地涂一层丝扣油。 c）用勾头扳手将下接头38与外壳24连接。 d）取6.1.1.1组装完好的上接头 5,并装上四道 73 X 3.55

55、密件圈，然后在其两端的螺纹和 密封面部分均匀地涂一层丝扣油。 e）用勾头扳手和开口扳手将上接头5与外壳24连接。 f）往上接头装上两道 56 X 3.55密件圈，然后在上接头的密封面部分和螺纹部分均匀地涂一 层丝扣油。 g）取护帽1,并将其擦拭干净，然后用勾头扳手将护帽与上接头连接。 h）取护丝40,并将其擦拭干净，然后装上两道 63X 3.55密件圈。 i）用勾头扳手将护丝与下接头连接。 6.1.2 高温高压检验 a）将6.1.1组装完好的仪器壳体，按设计要求进行高温高压检验。 b）检验后合格的留下，备用；不合格的作退货处理。 6.1.3 仪器芯子的组装 6.1.3.1 伽玛短节部分的组装

56、a）取晶体外壳14和晶体堵44，并用6个M3 X 8沉头螺钉将其连接。 b）取晶体13,将其放入晶体外壳内。 C）取一个45X 2.65密封圈、垫圈16和晶体压环15,依次密封圈、垫圈放入晶体外壳，然 后用晶体压环将晶体压紧。 d）取光电倍增管外壳18,将其与晶体外壳连接。 e）取光电倍增管17,轻轻放入光电倍增管外壳18。 f）分别取一个 37.5X 3.55密封圈和一个 37.5 X 5.3密封圈，依次放入光电倍增管外壳18 内，然后将光电倍增管的接线座与光电倍增管插接。 g）取光电管弹簧座49、光电倍增管推簧19,依次放入光电倍增管外壳18。 h）取伽玛线路外壳21，用3个M4 X 6沉头螺钉将其固定在光电倍增管外壳18上。 i）取内吸热体23和伽玛线路