提高EILog05遥传仪器可靠性的设计.pdf

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1、石油仪器·20·PETROLEUMINSTRUMENIS·开发设计·提高EILog05遥传仪器可靠性的设计秦晓红张秋建秦力梁羽佳区广宇谭来军孙玲：(1．中国石油集团测井有限公司技术中心陕西西安)(2．中国石油集团测井有限公司随钻测井中心陕西西安)摘要：利用厚膜芯片电路集成关键电路和升级核心器件的方法，解决了EILog05遥传仪器工作不稳定，易损坏等常见问题，还降低了电路设计和生产工艺的难度，提升了仪器整体耐高温性能，并增强了可靠性。关键词：EILog05测井仪；厚膜芯片电路；CPLD；FPGA；可靠性中图法分

2、类号：P63l，83文献标识码：B文章编号：1004—9134(2013)02．0020．03信号采集电路主要实现了遥传系统数据采集功0引言能，它负责系统的的五个计数道、七个模拟道及四个Ellog05成套装备测井仪器是一项复杂的系统工电压监测模拟量的数据采集功能。其核心电路为一组程，其具有生产环节多、涉及技术多、成套仪器配置A／D转换器，负责实现各采集通道采集量的模数转换多的特点，所以成套装备测井仪器制造的质量很大一功能，多个模拟信号可以通过模拟开关控制选通进行部分是取决于各生产环节。目前，中油测井技术中心A

3、／D转换。数字脉冲量直接进入可编程逻辑器件CPLD成套装备部担负着成套装备仪器的制造工作，2007年实现对信号的计数。前后大约以每年生产50套的进度进行中。2现状分析及解决思路在Ellog05成套装备中，遥传短节属于该仪器串的咽喉部分，遥传短节的原始设计方案由于采用的分Ellog05的遥传测井仪的原始方案影响仪器稳定立元件多，核心可编程逻辑器件选型不能满足严苛的性的因素主要由两个：一是电路集成度差，分离元件高低温要求，在产品交付生产环节后，经常出现仪器过多；二是某些核心器件选型耐高温性能较差，在严的耐高温性能

4、差、出现的问题难以解决等诸多弊病，苛的井下环境下易出现高温失效的现象。给仪器生产调试人员造成了极大的不便；即使是验收以前的遥传测井仪，遥传的各个板子都采用分离合格的成套设备，在正式的野外作业过程中也经常出器件进行电路设计。过多繁杂的分离元件不仅增加了现工作不稳定的现象，极大的影响了测井的质量及效电路板焊接、生产工艺的复杂度，对于后续生产调试率。在生产和野外作业环节的故障修复投入也加大了过程中出现的问题往往解决起来也过于困难，还导致公司的额外资金投入，造成了一定的经济损失。因了野外作业过程中仪器的不稳定性。此，

5、优化遥传短节的设计方案，提升其稳定性、高温还有，各个板子上选型的元器件温度温度性能层可靠性对公司整体的经济效益以及成套设备的生产调次不齐，很多专用的元器件因为厂家只能提供工业级试环节、野外作业环节等各个方面具有重大的意义⋯。甚至民用温度等级的产品，均存在高温下失效的情况。比如，遥传采集板采用的Altera公司的FPGA器l遥传系统工作原理_2件EP1OK10131以及数字板使用的CPLD器件EPM9320遥传测井仪是Ellog05测井系统的重要组成部分，的最高温度级别为工业级，器件的内部节温最高为它是一个串行

6、，半双工，向上和向下位率为1OOkbps130℃，而器件的标称工作温度只有一40℃～85℃的遥传系统，遥传部分是井下仪器的数据传输系统，但是我们在实际测井时，井下工作温度经常性的会长主要包括传输电路和模拟信号及脉冲信号的采集电时间超过130℃，所以，这类器件在超出标称温度的路，它是连着地面和井下仪之间的咽喉要道。严苛环境下长时间工作时都会出现失效情况，严重地传输电路由许多模拟处理电路和一块可编程逻辑影响了仪器的耐温能力器件CPLD电路组成，CPLD完成下传电缆传输BPSK鉴于遥传仪器工作不稳定、高温可靠性差的

7、问信号的解码、同步检测、帧时序电路控制、向上同步题，其急需进行技术改进。字产生、并产生遥传短节时序；模拟电路主要完成遥针对遥传仪器分离元件过多、集成度差以及核心传系统下传信号甄别和上传信号功率放大功能。器件的耐高温性较差的缺点，我们提出两个解决方案：第一作者简介：秦晓红，女，1977年生工程师，2000年毕业于陕西理工学院电子工程专业，现在中国石油集团测井有限公司技术中心工作主要从事放射性测井仪器的研发和Ellog-05遥传仪器的生产改进工作。邮编：7100772013年第27卷第2期秦晓红等：提高EILog

8、一05遥传仪器可靠性的设计·21．1)采用目前先进的厚膜芯片电路，封装关键部在分析遥传仪器数字板、采集板和模拟板电路原分电路，提升电路的集成度；理的基础上，我们把数字板上的缆头电压和仪器温度2)替换核心器件EP10K10和EPM9320为军品级采样电路、采集板上的模拟道和计数道采集电路以及别的器件，解决仪器的耐高温瓶颈。DTB接口电路、模拟板上的功率放大电路以及下传信号甄别电路加以抽象并封装成了厚膜