賀英男

摘要：本文主要介紹了絞車傳感器的工作原理和使用方法，列舉了絞車傳感器在實(shí)際工作中遇到的故障問(wèn)題，提出了解決的辦法和措施。

關(guān)鍵詞：絞車 藕合 井深 滾筒

【分類號(hào)】：TE988.2

1絞車傳感器的工作原理

井深跟蹤準(zhǔn)確對(duì)于我們錄井工作來(lái)說(shuō)是非常重要的，井深跟蹤不準(zhǔn)，其他一切參數(shù)都跟著出錯(cuò)，我們目前所使用的絞車傳感器是光電藕合式脈沖傳感器，

光電藕合式脈沖絞車傳感器主要由光齒、軸承、光電耦合器感應(yīng)探頭及相關(guān)的電路組成。其電路原理圖如圖【1】：

圖中D1、D2為發(fā)光二極管，發(fā)出紅外線。T1、T2為光敏三極管，二者集成在光電耦合器感應(yīng)探頭中。圖中的其它電路都集成密封在傳感器上。當(dāng)遮光片（光齒）隨絞車軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，分別阻斷、導(dǎo)通光電耦合器中的紅外線，使絞車傳感器輸出脈沖信號(hào)。當(dāng)遮光片（光齒）阻斷紅外線時(shí)，光敏三極管的基級(jí)沒(méi)有輸入信號(hào)，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，輸出腳A（B）輸出低電平。

當(dāng)遮光片（光齒）導(dǎo)通紅外線時(shí)，紅外線照射到光敏三極管的基級(jí)，三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，輸出腳A（B）輸出高電平。遮光片（光齒）采用圓盤狀十二齒交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)光齒結(jié)構(gòu)將光電耦合器感應(yīng)探頭在安裝位置上進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)就可以使A、B兩腳輸出相應(yīng)位差為90?的脈沖信號(hào)。兩路脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)絞車板電路觸發(fā)、鑒相、倍頻處理后，就可以輸出48個(gè)脈沖信號(hào)（絞車傳感器每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈）。絞車傳感器在正常工作情況下，主要有以下技術(shù)指標(biāo)：

工作電壓：3～15V（DC），一般采用5V（DC）供電。

輸出脈沖信號(hào)電平：高電平≥4.3V；低電平≤0.5V（5V供電時(shí)）。

動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間：150us。

靈敏度：7.5?/脈沖（每周48個(gè)脈沖）。

精確度：±1脈沖（傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)一周）。

2 使用方法

把絞車傳感器用電纜連接在儀器房?jī)?nèi)盒子上在工控機(jī)上設(shè)置好滾筒長(zhǎng)度，滾筒直徑，鋼絲直徑，動(dòng)滑輪數(shù)，初始圈數(shù)，初始層數(shù)，初始高度等等就可以使用了。

3 現(xiàn)場(chǎng)工作中出現(xiàn)的問(wèn)題：

1）井深出現(xiàn)跳變：可能原因a快速鉆進(jìn)時(shí)，絞車傳感器沒(méi)反映過(guò)來(lái)，出現(xiàn)跳碼。b最低高度需要復(fù)位，一般絞車大鉤位置的最低高度設(shè)置為2m，在跟蹤井 深的過(guò)程中出現(xiàn)大鉤最低高度往上漂移，慢慢的變成5m或6m，單根長(zhǎng)度一般9.64m，大鉤位置在11.64左右打鉆，這時(shí)就變成17.64m或18.64打鉆，容易出現(xiàn)跳碼，在鹽227-1井，井深鉆至1980m時(shí)，迅速跳至1984m，大鉤位置由5m復(fù)位到2m后，跟蹤正常。c傳感器本身有問(wèn)題，這時(shí)需要更換光電藕合式脈沖絞車傳感器

2）井深跟蹤不準(zhǔn)確：根據(jù)儀器標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)單根的誤差在20公分以內(nèi)，初始化設(shè)置很重要，上鉆臺(tái)準(zhǔn)確的數(shù)一下絞車滾筒大繩的初始層數(shù)，初始圈數(shù)，設(shè)置不對(duì)，跟蹤每根單根會(huì)出現(xiàn)偏差，在利672井錄井過(guò)程中，初始層數(shù)應(yīng)為3層，設(shè)置為2層，前3個(gè)單根跟蹤差30多公分，改過(guò)來(lái)后跟蹤正常，在軟件跟蹤過(guò)程中，出現(xiàn)較大的偏差也可以通過(guò)設(shè)置正確的單根校正系數(shù)，來(lái)準(zhǔn)確跟蹤井深。絞車傳感器在安裝時(shí)，皮帶繃得太緊，導(dǎo)致跟著軸承轉(zhuǎn)動(dòng)不流暢，也會(huì)導(dǎo)致井深跟蹤不準(zhǔn)確，在高平1井中出現(xiàn)過(guò)這種情況，松一點(diǎn)皮帶就好了，跟蹤沒(méi)出現(xiàn)問(wèn)題。

3）MKS面板指示燈顯示絞車傳感器良好，但絞車傳感器信號(hào)進(jìn)不到1-DAQ計(jì)算機(jī)，采集不到信號(hào)，在高平1井中遇到過(guò)這種情況，經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，連接1-DAQ計(jì)算機(jī)那個(gè)探頭X2里面它的地線在搬家時(shí)震斷，沒(méi)接上。

4）井深不跟蹤 ：可能有短路或斷路故障，傳感器損壞或探頭內(nèi)部被污染，在豐16出現(xiàn)過(guò)井深不跟蹤的情況，經(jīng)由萬(wàn)用表檢查，電纜線斷路，換一根就好了。在絞車傳感器隨滾筒軸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，井深面板兩個(gè)指示燈應(yīng)該交替閃爍；傳感器兩個(gè)脈沖信號(hào)輸出端輸出高低電平：高電平約為4.3V，低電平小于0.5V ，出現(xiàn)問(wèn)題首先檢查與傳感器相連的加長(zhǎng)電纜線是否短路或斷路，再根據(jù)實(shí)際測(cè)量電阻的情況判斷加長(zhǎng)電纜線是短路、斷路或者接觸不良。此時(shí)應(yīng)更換加長(zhǎng)電纜線，然后進(jìn)一步判斷是否有其它故障點(diǎn)。

4 保養(yǎng)絞車傳感器

由于錄井設(shè)備使用環(huán)境惡劣，如果對(duì)設(shè)備使用不當(dāng)，保養(yǎng)不及時(shí)，不到位，勢(shì)必會(huì)加速設(shè)備的老化。比如對(duì)外表不注意防護(hù)，將會(huì)積塵積污，損壞絞車傳感器，生銹，破舊不堪。不注意防潮、防熱，將會(huì)使內(nèi)部電路元件、接線、支架等絕緣強(qiáng)度下降，因而產(chǎn)生漏電、變值、短路、燒壞等嚴(yán)重故障。因此在生產(chǎn)實(shí)踐中，要用好絞車傳感器，延長(zhǎng)絞車傳感器壽命，絞車傳感器的維修和保養(yǎng)就為尤其重要。

參考文獻(xiàn)

【1】 絞車傳感器的現(xiàn)場(chǎng)使用和故障判斷 馬功勛 機(jī)械與電子 2009年23期