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[摘 要]绞车传感器是安装在钻机滚筒轴上，通过测量钻机大绳收放时滚筒的角运动来监测大钩垂向运动，计算大钩的位置变化，计算钻头位置以及井深等参数的变化。但绞车传感器在使用过程中常出现井深面板指示灯不闪烁，井深不跟踪，井深误差较大等故障现象。通过现场经验判断，可以从传感器、供电、传感器输出信号、机械故障等几个方面进行检测和排除故障。
[关键词]地质录井 方法 综合录井
中图分类号：TU631.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0055-01
1、绞车传感器
绞车传感器是安装在钻机滚筒轴上，通过测量钻机大绳收放时滚筒的角运动来监测大钩垂向运动，计算大钩的位置变化，计算钻头位置以及井深等参数的变化。具体工作方式是当滚筒产生角位移时，传感器的转子随之产生位移，传感器输出一种相位差为90°的脉冲。该脉冲在数据接口或计算机的处理下，转变为大钩的位移变化。因此现场一般情况下要收集输入大绳、滚筒的相关参数：绞车传感器是由一个定子部件和一个转子部件组成。定子部件为一个金属圆盘外壳，其上并排安装有两个马蹄形邻近探测头；转子部件为一个具有12个方齿的齿轮。在安装传感器时，转子与滚筒轴被固定在一起，定子部件固定不动，当大钩上提下放时，滚筒转动，转子随之转动。
2、绞车传感器常见故障判断
绞车传感器在使用过程中，故障具体表现为：井深面板指示灯不闪烁；井深不跟踪；井深误差较大等故障现象。主要故障点为：①传感器探头部分故障：损坏、污染、位置变动；②传感器内部电路损坏（光电耦合式）；③连接线故障。短路、断路、接触不良、连接线过长电压衰减大等。
3、绞车传感器故障排除方法
根据现场经验，可以从以下几个方面进行检测：
3.1 传感器初步检查
当用万用表的电阻档测量输出信号线的电阻时，只有传感器的信号A（B）与0V（地）之间的电阻比较小，电源与0V（地）之间的电阻由于受二极管的反向截止的影响，电阻值在表筆连接方式不同时，是变化的，电源与信号线之间的电阻比较大。
3.2 供电检查
绞车传感器在使用过程中，一般的工作电压为5V，连接传感器后，用万用表测量传感器的1#脚与3#脚应接近5V。如果变化较大，根据上面的工作原理图可以判断传感器内部可能有短接故障。现场可以根据实际情况判断是否有进水的可能性，同时将传感器拆卸下来进行维修：或清除积水；或更换探头及电路板，再进一步判断故障点。
3.3 传感器输出信号检查
在绞车传感器随滚筒轴转动过程中，井深面板两个指示灯应该交替闪烁；传感器两个脉冲信号输出端输出高低电平：高电平约为4.3V，低电平小于0.5V（新传感器的技术指标，旧传感器的输出电平可能要低一些，但高电平最小不能低于3.6V）。如果上述信号不正常，在传感器上可以从以下几个方面检查：
首先检查与传感器相连的加长电缆线是否短路或断路：可以先用万用表在传感器输出端测量供电电压（1#脚与3#脚之间）以及传感器的信号输出电压（2#脚与3#脚之间；4#脚与3#脚之间），然后在仪器房内部测量绞车传感器的供电电压及信号输出电压，二者的测量值相同或比较接近。否则可以判断加长电缆线有故障，现场可根据实际情况判断是短路、断路或者接触不良导致信号衰减过大。另外也可以将加长电缆线从测量电路中断开，一端将四芯线的头短接，另一端用万用表电阻档测量加长电缆线四根线之间的电阻，线与线之间的电阻应该相同或接近。否则可根据实际测量电阻的情况判断加长电缆线是短路、断路或者接触不良。此时应更换加长电缆线，然后进一步判断是否有其它故障点。或者用其它型号传感器直接接在仪器房内部，确定故障是否在加长电缆线上。
其次检查传感器的输出电压：在绞车传感器随滚筒轴转动过程中，断开2#脚、4#脚与电缆线的连接，电缆线的1#脚、3#脚仍连接着，用万用表测量传感器的信号输出电压（2#脚与3#脚；4#脚与3#脚之间）应分别有4.3V和0.5V电压变化。否则可以判断传感器输出脉冲信号出现了故障，并可依据实际测量的结果判断传感器是两路脉冲信号出现了故障，还是一路脉冲信号出现了故障，即传感器的感应探头出现了故障。此时可以将传感器密封盖拆卸开，观察判断传感器探头内部是否被油污、灰尘等污染了，并对传感器进行保养，然后进一步测试传感器的故障点，在确定传感器故障后，将传感器更换。另外，由于传感器随滚动轴转动的速度不一定适合测量（速度太快，万用表反应速度慢，无法准确测量，速度太慢，浪费时间），此时可以将传感器拆卸下来，人工转动传感器进行检测，可以得到较好的测量效果。
3.4 传感器技术性能指标测试
绞车传感器的技术性能指标不好主要会引起井深测量不准、误差较大等现象。此时将传感器从滚筒轴上拆卸下来，人工转动传感器，观察绞车面板指示灯的闪烁变化情况（绞车面板指示灯应该交替闪烁）。同时记录绞车传感器转动圈数和绞车面板（计算机）采集记录的脉冲数，二者进行比较：按照绞车传感器每转动一圈，绞车面板（计算机）采集记录48个脉冲数的比例计算。一般情况下采用正、反转动绞车传感器各20圈，绞车面板（计算机）采集记录的脉冲数均为960个，误差不大于20个脉冲。如果误差较大，则说明传感器技术性能指标较差，可考虑更换传感器。
3.5 机械故障判断
一般情况下，在绞车传感器安装前，应该检查绞车传感器的机械故障。转动绞车传感器，在转动过程中若有轧动声或转轴卡滞，视为传感器有机械故障。此时应拆卸开传感器的密封盖，检查12转齿是否变形，是否与探头间发生摩擦；检查轴承是否有破损故障。及时保养排除传感器的机械故障，避免损坏传感器的探头及电路。
[关键词]地质录井 方法 综合录井
中图分类号：TU631.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0055-01
1、绞车传感器
绞车传感器是安装在钻机滚筒轴上，通过测量钻机大绳收放时滚筒的角运动来监测大钩垂向运动，计算大钩的位置变化，计算钻头位置以及井深等参数的变化。具体工作方式是当滚筒产生角位移时，传感器的转子随之产生位移，传感器输出一种相位差为90°的脉冲。该脉冲在数据接口或计算机的处理下，转变为大钩的位移变化。因此现场一般情况下要收集输入大绳、滚筒的相关参数：绞车传感器是由一个定子部件和一个转子部件组成。定子部件为一个金属圆盘外壳，其上并排安装有两个马蹄形邻近探测头；转子部件为一个具有12个方齿的齿轮。在安装传感器时，转子与滚筒轴被固定在一起，定子部件固定不动，当大钩上提下放时，滚筒转动，转子随之转动。
2、绞车传感器常见故障判断
绞车传感器在使用过程中，故障具体表现为：井深面板指示灯不闪烁；井深不跟踪；井深误差较大等故障现象。主要故障点为：①传感器探头部分故障：损坏、污染、位置变动；②传感器内部电路损坏（光电耦合式）；③连接线故障。短路、断路、接触不良、连接线过长电压衰减大等。
3、绞车传感器故障排除方法
根据现场经验，可以从以下几个方面进行检测：
3.1 传感器初步检查
当用万用表的电阻档测量输出信号线的电阻时，只有传感器的信号A（B）与0V（地）之间的电阻比较小，电源与0V（地）之间的电阻由于受二极管的反向截止的影响，电阻值在表筆连接方式不同时，是变化的，电源与信号线之间的电阻比较大。
3.2 供电检查
绞车传感器在使用过程中，一般的工作电压为5V，连接传感器后，用万用表测量传感器的1#脚与3#脚应接近5V。如果变化较大，根据上面的工作原理图可以判断传感器内部可能有短接故障。现场可以根据实际情况判断是否有进水的可能性，同时将传感器拆卸下来进行维修：或清除积水；或更换探头及电路板，再进一步判断故障点。
3.3 传感器输出信号检查
在绞车传感器随滚筒轴转动过程中，井深面板两个指示灯应该交替闪烁；传感器两个脉冲信号输出端输出高低电平：高电平约为4.3V，低电平小于0.5V（新传感器的技术指标，旧传感器的输出电平可能要低一些，但高电平最小不能低于3.6V）。如果上述信号不正常，在传感器上可以从以下几个方面检查：
首先检查与传感器相连的加长电缆线是否短路或断路：可以先用万用表在传感器输出端测量供电电压（1#脚与3#脚之间）以及传感器的信号输出电压（2#脚与3#脚之间；4#脚与3#脚之间），然后在仪器房内部测量绞车传感器的供电电压及信号输出电压，二者的测量值相同或比较接近。否则可以判断加长电缆线有故障，现场可根据实际情况判断是短路、断路或者接触不良导致信号衰减过大。另外也可以将加长电缆线从测量电路中断开，一端将四芯线的头短接，另一端用万用表电阻档测量加长电缆线四根线之间的电阻，线与线之间的电阻应该相同或接近。否则可根据实际测量电阻的情况判断加长电缆线是短路、断路或者接触不良。此时应更换加长电缆线，然后进一步判断是否有其它故障点。或者用其它型号传感器直接接在仪器房内部，确定故障是否在加长电缆线上。
其次检查传感器的输出电压：在绞车传感器随滚筒轴转动过程中，断开2#脚、4#脚与电缆线的连接，电缆线的1#脚、3#脚仍连接着，用万用表测量传感器的信号输出电压（2#脚与3#脚；4#脚与3#脚之间）应分别有4.3V和0.5V电压变化。否则可以判断传感器输出脉冲信号出现了故障，并可依据实际测量的结果判断传感器是两路脉冲信号出现了故障，还是一路脉冲信号出现了故障，即传感器的感应探头出现了故障。此时可以将传感器密封盖拆卸开，观察判断传感器探头内部是否被油污、灰尘等污染了，并对传感器进行保养，然后进一步测试传感器的故障点，在确定传感器故障后，将传感器更换。另外，由于传感器随滚动轴转动的速度不一定适合测量（速度太快，万用表反应速度慢，无法准确测量，速度太慢，浪费时间），此时可以将传感器拆卸下来，人工转动传感器进行检测，可以得到较好的测量效果。
3.4 传感器技术性能指标测试
绞车传感器的技术性能指标不好主要会引起井深测量不准、误差较大等现象。此时将传感器从滚筒轴上拆卸下来，人工转动传感器，观察绞车面板指示灯的闪烁变化情况（绞车面板指示灯应该交替闪烁）。同时记录绞车传感器转动圈数和绞车面板（计算机）采集记录的脉冲数，二者进行比较：按照绞车传感器每转动一圈，绞车面板（计算机）采集记录48个脉冲数的比例计算。一般情况下采用正、反转动绞车传感器各20圈，绞车面板（计算机）采集记录的脉冲数均为960个，误差不大于20个脉冲。如果误差较大，则说明传感器技术性能指标较差，可考虑更换传感器。
3.5 机械故障判断
一般情况下，在绞车传感器安装前，应该检查绞车传感器的机械故障。转动绞车传感器，在转动过程中若有轧动声或转轴卡滞，视为传感器有机械故障。此时应拆卸开传感器的密封盖，检查12转齿是否变形，是否与探头间发生摩擦；检查轴承是否有破损故障。及时保养排除传感器的机械故障，避免损坏传感器的探头及电路。