专利名称：测井仪器马达遥控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油测井领域的装备，是一种通过电缆控制的测井仪器 马达遥控装置。
技术背景在石油行业使用的生产测井仪器中，集流伞式流量计、同位素释放器、 示踪流量计、电动扶正器等都采用直流马达驱动来实现张开、收拢或打开、 关闭等功能。而生产测井使用的电缆通常为单芯电缆，以往这些仪器中马达 的转动靠改变不同的电压来实现的。如集流伞是用于流量的测量，其张开与收拢是通过加正负电压实现的。当仪器需要张开时，缆芯电压为-75V，此时，电源通路为缆皮一马达一二极管一限位开关一继电器一缆芯。当仪器需要收拢时，给缆芯供电为75V，达到收拢的目的。释放器、喷射器在负电压状态 下，通过加一定的电压达到工作的目的。在有扶正器的情况下，为了使扶正 器达到收开时，就会出现四个电压段，这样就会发生误操作，造成测井资料 取不全以及出现测井事故。同时在加正负电压时，正常的测井通讯会中断， 不能对井底情况进行实时有效的观察。由于受到工作电压区间的限制，这些 仪器组合能力很差。有些仪器不得不单独下井，因此工作实效较低。 发明内容本实用新型的目的是提供可以通过单芯电缆遥控多个测井仪器马达工 作，提高工作效率的测井仪器马达遥控装置。 本实用新型通过以下技术方案实现本实用新型由马达控制面板1和马达控制板6组成，马达控制面板1通过电缆9与马达控制板连接，马达控制面板1由拨码开关2、编码器3和驱动 器4相互连接组成，驱动器4连接电缆9，电缆9的另一端与一个以上的马达控制板6连接，马达控制板6的继电器7与解码器8连接，继电器7与马达 IO连接。本实用新型还通过以下技术方案实现-在马达控制面板1中安装有与编码器3和驱动器4连接的电源5，电缆9 为单芯电缆。马达控制面板1的拨码开关2与插头Pl连接，拨码开关2和阻排RP与 编码器IC1连接，用于设置编码器IC1的地址和数据输入；编码器IC1的串 行输出信号送到由单稳态IC2A、 IC2B、电容C2、 C3、电阻R3、 R4组成的脉冲转换电路中，脉冲转换电路作用是使不归零码变为归零码，利于电缆传输； 电容C4 C7、电阻R5 R8、 二极管CR1、 CR2、晶体管Q1、 Q2组成了驱动器 4，用于对单稳态IC2B-9脚和IC2A-7脚输出的信号进行驱动并合并到一路输 出，驱动器4的输出通过电容C8、插头P2、电阻R14送入插头J1， Jl与缆 芯连接。编码器IC1共有9位命令输入端，编码器IC1的1-4脚作为地址输入端， 编码器IC1的6、 7、 9、 IO脚作为数据端，IC1的5脚接地。电阻R1、 R2、电容C1与编码器IC1连接，用于设置编码器IC1发射串行码的位宽度和频率。比较器IC3、电阻R9 R12、稳压管VR1和发光管L2组成了电压鉴别电 路。当电源电压低于3.3V时，发光管L2点亮；直流变换器IC4将6V左右的 输入电压变为+30V并供给驱动器使用。马达控制板6中El、 E2分别与缆芯和缆皮连接，E2与二极管CR1连接， E2与稳压管VR1和电容Cl以及电阻R6连接成为供电控制电路，电缆信号经 电容C4、 C5和电阻R3连接到触发器的输入端IC2-2和IC2-6;触发器IC2、 电阻R7 R9组成了脉冲转换电路，作用与马达控制面板中脉冲转换电路的作 用正好相反，将归零码转化为不归零码，以解码器IC1解码，当马达控制面板发送的地址与该板上设置的地址相同时，此控制板选通，解码器IC1的分别输出高电平，通过二极管CR2、 CR3驱动继电器K1、 K2吸合，控制马达马 达正、反转。对应于E2端输入的正脉冲，IC2产生一个下降沿；对应于E2端输入的负 脉冲，IC2产生一个上升沿。触发器IC2的输出与解码器IC1的输入端9脚相连。电阻RIO、稳压管VR2、电容C6产生触发器IC2使用的电压。电阻R4、 R5用于防止继电器K1、 K2吸合后弹跳。本实用新型由通过电缆向井下仪器发送数字控制信号，马达的接通靠继 电器吸合来实现，本实用新型可以利用单芯电缆实现了控制多个马达正反向 转动的目的，采用数字信号，马达控制可靠，马达控制电路中地址可以自行 设置，控制马达数量可扩充，所有马达控制电路使用同一电压工作，不会发 生电压冲突，方便使用，工作可靠。
图1是测井仪器马达遥控装置结构图； 图2是马达控制面板电路图；图中Cl C10-电容；CR1、 CR2-二极管；E-电源；IC1-编码器；IC2-单稳态触发器；IC3-比较器；IC4-直流变换器；J1-插头；Ll、L2-发光管；Pl P3-插头；RP-阻排；R1 R14-电阻；S1-开关；VR1-稳压管。图3是马达控制电路图。图中C1 C6-电容；CRl CR3-二极管；El E4-端点；ICl-解码器；IC2-触发器；Kl、 K2-继电器；Rl R10-电阻；VR1 、 VR2-稳压管。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型。本实用新型由马达控制面板1和马达控制板6组成，马达控制面板1通过电缆9与马达控制板连接，马达控制面板1由拨码开关2、编码器3和驱动 器4相互连接组成，驱动器4连接电缆9，电缆9的另一端与一个以上的马达 控制板6连接，马达控制板6的继电器7与解码器8连接，继电器7与马达 10连接。在马达控制面板1中安装有与编码器3和驱动器4连接的电源5。 电缆9为单芯电缆。本实用新型马达控制面板通过单芯电缆向马达控制电路发送数字控制信 号，每一个带有马达的仪器中都装有一个马达控制电路。马达控制电路的地 址可以设置，控制电路通过对马达控制面板送来的控制信号解码和驱动，最 终由继电器吸合控制马达的转动。马达控制电路中地址位的数量可以根据所 控制马达的多少设置。本实用新型的实施例中设置了 4个地址位，可控制马 达的数量为81个。本实用新型设置马达控制板上的地址并把控制板装入被控制的仪器中， 马达控制面板与井下仪器通过电缆连接。打开马达控制面板的电源开关，选 择拨码开关数值就可以实现控制任何一种仪器中马达工作的目的。图1中拨码开关与编码器连接。拨码开关用于设置编码器发送的地址和 数据。编码器的输出与驱动器连接，驱动器对编码器送来的数字信号驱动并 发送到电缆。电源分别给编码器和驱动器提供工作电压。地面控制面板输出 的数字信号通过电缆被送到井下仪器中各个马达控制板。马达控制板对地面 面板送来的数字控制信号进行解码，最后驱动马达工作。每一带有马达的仪 器中都安装了马达控制电路，马达控制板的地址可以设置。地面控制面板可 以随意控制任何一个马达正转或反转，从而实现诸如集流伞式流量计张伞或 收伞、同位素释放器打开或关闭、示踪流量计发射或吸液、扶正器张开或收 拢等动作。图2中插头Pl与拨码开关连接，拨码开关和阻排RP用于设置编码器IC1 的地址和数据输入(也就是控制命令)。编码器IC1共有9位命令输入端，在实际应用中，编码器IC1的1-4脚作为地址输入端，编码器IC1的6、 7、 9、 10脚作为数据端，IC1的5脚接地。编码器输入端每一位有接地、悬空和接 高电平三种状态。由于编码器IC1选用了4个地址位，因此该编码器可以控 制3^81)个对应的解码器。也就是说，本应用实例中，马达控制面板可以控 制81个马达控板，即可以控制81个马达工作。电阻R1、 R2、电容C1用于设 置编码器IC1发射串行码的位宽度和频率。编码器IC1的串行输出端为15脚， 输出信号送到了由单稳态IC2A、 IC2B、电容C2、 C3、电阻R3、 R4组成的脉冲转换电路中。脉冲转换电路的作用是为了使不归零码变为归零码，以利于 电缆传输。对应于IC卜15输出信号的下降沿，单稳态IC2B-9脚有一个负脉 冲输出；对应于IC1-15输出信号的上升沿，单稳态IC2A-6脚有一个正脉冲 输出。电容C4 C7、电阻R5 R8、 二极管CR1、 CR2、晶体管Q1、 Q2组成了 驱动器，用于对单稳态IC2B-9脚和IC2A-7脚输出的信号进行驱动并合并到 一路输出。驱动器的输出通过电容C8、插头P2-5脚、电阻R14送入插头J1 的1脚。马达控制面板工作时Jl-l脚与缆芯连接。比较器IC3、电阻R9 R12、 稳压管VR1和发光管L2组成了电压鉴别电路。当电源电压低于3. 3V时，发 光管L2点亮，提醒操作人员给电池充电。直流变换器IC4将6V左右的输入 电压变为+30V并供给驱动器使用。插头J2-2脚与电源的地相连，插头J2输出的就是马达控制数字信号。图3中E1、 E2分别与缆芯和缆皮连接。当给E1供正电、E2供负电时， 由于二极管CR1的阻塞作用，马达控制电路不工作。当给E2供正电、El供负 电且供电电压为-50V左右时，电阻R6、稳压管VR1和电容Cl产生15V的直 流电压并供给其它电路使用。马达控制面板通过电缆送来的数字控制信号经 电容C4、 C5和电阻R3连接到触发器的输入端IC2-2和IC2-6。触发器IC2、 电阻R7 R9组成了脉冲转换电路，此电路的作用与马达控制面板中脉冲转换 电路的作用正好相反，它将归零码转化为不归零码，以使解码器IC1能够解码。对应于E2端输入的正脉冲，IC2-7脚产生一个下降沿；对应于E2端输入 的负脉冲，IC2-7脚产生一个上升沿。触发器IC2-7脚的输出与解码器IC1 的输入端9脚相连。IC1的1 4脚用子设置马达控制板的地址。电阻C2、 C3、 电阻R1、 R2用于选择解码器IC1所解码的频率和脉冲宽度。当马达控制面板 发送的地址与该板上设置的地址相同时，此控制板选通，解码器IC1的14或 15脚输出为高电平。当解码器IC1的15为高电平时，此高电平通过二极管 CR2驱动继电器K1吸合。此时的电源通路为E2—CR1—K1-3—K1-2—E3—马 达一E4—K1-9—K1-8—El，马达正转。当解码器IC1的14为高电平时，此高 电平通过二极管CR3驱动继电器K2吸合。此时的电源通路为E2—CR1—K2-3 —K2-2—E4—马达一E3—K2-9—K2-8—El，流过马达的电流与前一个通路相 反，马达反转。对于集流伞式流量计，马达正转时开伞，反转时收伞；对于 同位素释放器，马达正转时打开，反转时关闭；对于示踪流量计，马达正转 时发射，反转时吸液；对于电动扶正器，马达正转时张开，反转时收拢。电 路中，电阻RIO、稳压管VR2、电容C6产生触发器IC2使用的电压。电阻R4、 R5用于防止继电器K1、 K2吸合后弹跳。
权利要求1. 一种测井仪器马达遥控装置，由马达控制面板(1)和马达控制板(6)组成，其特征在于，马达控制面板(1)通过电缆(9)与马达控制板连接，马达控制面板(1)由拨码开关(2)、编码器(3)和驱动器(4)相互连接组成，驱动器(4)连接电缆(9)，电缆(9)的另一端与一个以上的马达控制板(6)连接，马达控制板(6)的继电器(7)与解码器(8)连接，继电器(7)与马达(10)连接。
2、 根据权利要求1所述的测井仪器马达遥控装置，其特征在于在马达 控制面板(1)中安装有与编码器(3)和驱动器(4)连接的电源(5)，电缆(9)为单 芯电缆。
3、 根据权利要求l所述的测井仪器马达遥控装置，其特征在于马达控 制面板(1)的拨码开关(2)与插头Pl连接，拨码开关(2)和阻排RP与编码器IC1 连接，用于设置编码器IC1的地址和数据输入；编码器IC1的串行输出信号 送到由单稳态IC2A、 IC2B、电容C2、 C3、电阻R3、 R4组成的脉冲转换电路 中，脉冲转换电路作用是使不归零码变为归零码，利于电缆传输；电容C4 C7、电阻R5 R8、 二极管CR1、 CR2、晶体管Q1、 Q2组成了驱动器4，用于对 单稳态IC2B-9脚和IC2A-7脚输出的信号进行驱动并合并到一路输出，驱动 器4的输出通过电容C8、插头P2、电阻R14送入插头J1， Jl与缆芯连接。
4、 根据权利要求3所述的测井仪器马达遥控装置，其特征在于编码器 IC1共有9位命令输入端，编码器IC1的1-4脚作为地址输入端，编码器IC1 的6、 7、 9、 IO脚作为数据端，IC1的5脚接地。
5、 根据权利要求3所述的测井仪器马达遥控装置，其特征在于编码器 IC1连接电阻R1、 R2、电容C1，用于设置编码器IC1发射串行码的位宽度和频率。
6、 根据权利要求l所述的测井仪器马达遥控装置，其特征在于马达控制板(6)中E1、 E2分别与缆芯和缆皮连接，E2与二极管CR1连接，E2与稳压 管VR1和电容C1以及电阻R6连接成为供电控制电路，电缆信号经电容C4、 C5和电阻R3连接到触发器的输入端IC2-2和IC2-6;触发器IC2、电阻R7 R9组成了脉冲转换电路，将归零码转化为不归零码，以解码器IC1解码，当 解码器IC1输出高电平，通过二极管CR2、 CR3驱动继电器K1、 K2吸合。
7、 根据权利要求6所述的测井仪器马达遥控装置，其特征在于触发器 IC2的输出与解码器IC1的输入端9脚相连。
8、 根据权利要求6所述的测井仪器马达遥控装置，其特征在于电阻RIO、 稳压管VR2、电容C6组成触发器IC2供电电路，电阻R4、 R5连接继电器K1、 K2，防止吸合后弹跳。
专利摘要本实用新型是一种通过电缆控制的测井仪器马达遥控装置，本实用新型由马达控制面板1和马达控制板6组成，马达控制面板1通过电缆9与马达控制板连接，马达控制面板1由拨码开关2、编码器3和驱动器4相互连接组成，驱动器4连接电缆9，电缆9的另一端与一个以上的马达控制板6连接，马达控制板6的继电器7与解码器8连接，继电器7与马达10连接。本实用新型由通过电缆向井下仪器发送数字控制信号，可以利用单芯电缆实现了控制多个马达正反向转动的目的，采用数字信号，马达控制可靠，马达控制电路中地址可以自行设置，控制电路使用同一电压工作，不会发生电压冲突，方便使用，工作可靠。
文档编号E21B47/00GK201107591SQ20072000288
公开日2008年8月27日 申请日期2007年1月31日 优先权日2006年11月29日
发明者兵 凌, 刘国权, 刘建成, 玲 吴, 林 杨, 王国平, 王易敏, 田丽萍, 斌 董, 贾向东, 陈光建, 陈永昌 申请人:中国石油天然气集团公司;中国石油集团测井有限公司