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際工作中遇到的故障問題，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】：TE988.2

1絞車傳感器的工作原理

井深跟蹤準(zhǔn)確對于我們錄井工作來說是非常重要的，井深跟蹤不準(zhǔn)，其他一切參數(shù)都跟著出錯，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)動時，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。當(dāng)遮光片（光齒）阻斷紅外線時，光敏三極管的基級沒有輸入信號，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，紅外線照射到光敏三極管的基級，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行設(shè)計和調(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。兩路脈沖信號經(jīng)過絞車板電路觸發(fā)、鑒相、倍頻處理后，就可以輸出48個脈沖信號（絞車傳感器每轉(zhuǎn)動一圈）。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。

輸出脈沖信號電平：高電平≥4.3V；低電平≤0.5V（5V供電時）。

動作響應(yīng)時間：150us。

靈敏度：7.5?/脈沖（每周48個脈沖）。

精確度：±1脈沖（傳感器轉(zhuǎn)動一周）。

2 使用方法

把絞車傳感器用電纜連接在儀器房內(nèi)盒子上在工控機上設(shè)置好滾筒長度，滾筒直徑，鋼絲直徑，動滑輪數(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)場工作中出現(xiàn)的問題：

1）井深出現(xiàn)跳變：可能原因a快速鉆進時，絞車傳感器沒反映過來，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，單根長度一般9.64m，大鉤位置在11.64左右打鉆，這時就變成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，迅速跳至1984m，大鉤位置由5m復(fù)位到2m后，跟蹤正常。c傳感器本身有問題，這時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)，每個單根的誤差在20公分以內(nèi)，初始化設(shè)置很重要，上鉆臺準(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，跟蹤每根單根會出現(xiàn)偏差，在利672井錄井過程中，初始層數(shù)應(yīng)為3層，設(shè)置為2層，前3個單根跟蹤差30多公分，改過來后跟蹤正常，在軟件跟蹤過程中，出現(xiàn)較大的偏差也可以通過設(shè)置正確的單根校正系數(shù)，來準(zhǔn)確跟蹤井深。絞車傳感器在安裝時，皮帶繃得太緊，導(dǎo)致跟著軸承轉(zhuǎn)動不流暢，也會導(dǎo)致井深跟蹤不準(zhǔn)確，在高平1井中出現(xiàn)過這種情況，松一點皮帶就好了，跟蹤沒出現(xiàn)問題。

3）MKS面板指示燈顯示絞車傳感器良好，但絞車傳感器信號進不到1-DAQ計算機，采集不到信號，在高平1井中遇到過這種情況，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，連接1-DAQ計算機那個探頭X2里面它的地線在搬家時震斷，沒接上。

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)過井深不跟蹤的情況，經(jīng)由萬用表檢查，電纜線斷路，換一根就好了。在絞車傳感器隨滾筒軸轉(zhuǎn)動過程中，井深面板兩個指示燈應(yīng)該交替閃爍；傳感器兩個脈沖信號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)問題首先檢查與傳感器相連的加長電纜線是否短路或斷路，再根據(jù)實際測量電阻的情況判斷加長電纜線是短路、斷路或者接觸不良。此時應(yīng)更換加長電纜線，然后進一步判斷是否有其它故障點。

4 保養(yǎng)絞車傳感器

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

參考文獻

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