代偉明
(中石化江蘇石油勘探局地球物理勘探處儀修公司 江蘇 揚(yáng)州)
BOOM BOX譯碼器[1]作為新一代數(shù)字型的遙爆系統(tǒng),其應(yīng)用越來(lái)越廣泛,已經(jīng)基本替代了傳統(tǒng)的遙爆系統(tǒng)。江蘇物探處自2006年以來(lái)先后購(gòu)買了100余套BOOM BOX譯碼器。該譯碼器功能齊全,同步精度高,輕便靈活,適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)[2]。但在使用中該系統(tǒng)出現(xiàn)了一些問(wèn)題,我們針對(duì)其中常見(jiàn)故障進(jìn)行了分析,總結(jié)出一套常見(jiàn)故障的快速排除方法,供大家參考。
當(dāng)按下譯碼器ARM鍵時(shí)譯碼器有顯示,松開(kāi)ARM鍵后譯碼器無(wú)顯示。
當(dāng)按下譯碼器ARM鍵時(shí),譯碼器WAKE_UP信號(hào)接地,T3截止,使得譯碼器5V主電源模塊供電[3]。CPU(SH7065)復(fù)位,控制SH_ON輸出低電平,經(jīng)IC32F變?yōu)楦唠娖?,通過(guò)IC28使WAKE_UP信號(hào)持續(xù)保持為低電平,從而使譯碼器保持正常工作。BOOM BOX電源喚醒及保持電路如圖1所示。
按住譯碼器ARM鍵不放,用萬(wàn)用表檢測(cè)IC32的12、13腳,正常應(yīng)分別為3.06V和0V。若該組電壓不正常,則斷電后再測(cè)試IC32的12、13腳對(duì)地電阻,若阻值很小,則可以斷定為IC32損壞,更換后,電路恢復(fù)正常。實(shí)際工作中,該故障經(jīng)常出現(xiàn)。
圖1 BOOM BOX電源喚醒及保持電路示意圖
當(dāng)按下譯碼器ARM鍵時(shí),譯碼器持續(xù)發(fā)射,松開(kāi)ARM鍵后譯碼器自動(dòng)關(guān)機(jī)。
從前面分析可知,譯碼器若開(kāi)機(jī)不保持說(shuō)明IC32可能損壞,而譯碼器在正常開(kāi)機(jī)時(shí)應(yīng)處于接收狀態(tài),不是發(fā)射狀態(tài),BOOM BOX高壓及控制電路如圖2所示。
圖2 BOOM BOX高壓及控制電路示意圖
只有當(dāng)同時(shí)按下ARM鍵和CHARGE鍵后,高壓已建立時(shí)CPU(SH7065)才會(huì)發(fā)出PTT_CONTROL信號(hào)經(jīng)IC32E反相,控制電臺(tái)發(fā)射,當(dāng)松開(kāi)ARM和CHARGE鍵時(shí),PTT_CONTROL信號(hào)為高電平,控制電臺(tái)發(fā)射電路停止工作,譯碼器處于接收狀態(tài)。
按住譯碼器ARM鍵不放,用萬(wàn)用表分別檢測(cè)IC32的10、11、12、13腳,正常應(yīng)分別為0V、3.3V、3.06V、0V。若該組電壓不正常,可以斷定IC32損壞,更換后,電路恢復(fù)正常。
當(dāng)同時(shí)按下ARM和CHARGE鍵時(shí),電臺(tái)無(wú)發(fā)射,編碼器收不到譯碼器的預(yù)備信號(hào)。
從分析可知,當(dāng)同時(shí)按下ARM和CHARGE鍵時(shí),高壓充電電路工作,開(kāi)始充電;高壓檢測(cè)電路一旦檢測(cè)到高壓產(chǎn)生,會(huì)發(fā)送HV_READY信號(hào)給CPU,之后CPU會(huì)發(fā)出PTT_CONTROL信號(hào),經(jīng)IC32E反相后控制電臺(tái)發(fā)射。參見(jiàn)圖2。
譯碼器在開(kāi)機(jī)狀態(tài)時(shí),用萬(wàn)用表分別檢測(cè)IC32的10、11腳,正常應(yīng)分別為0 V、3.3 V。同時(shí)按下ARM和CHARGE鍵時(shí),再檢測(cè)IC32的10、11腳,應(yīng)分別為3V、0V。實(shí)際測(cè)得0 V、1.9 V。更換IC32之后,電路恢復(fù)正常。
譯碼器開(kāi)機(jī)正常,充電后充電準(zhǔn)備好信息,但放不響炮,編碼器返回MISCHARGE。
譯碼器充電后,有高壓充電準(zhǔn)備好信息發(fā)送給編碼器,說(shuō)明高壓已好,在通訊正常且譯碼器參數(shù)設(shè)置正常情況下,要具體分析。高壓及控制電路見(jiàn)圖2所示。
第二種情況是,譯碼器起爆控制電路出現(xiàn)故障。編碼器接收到儀器的點(diǎn)火指令后,自行啟動(dòng)點(diǎn)火序列,發(fā)送TB信號(hào)給儀器主機(jī)的同時(shí),發(fā)送預(yù)備指令給譯碼器,譯碼器解編,同時(shí)啟動(dòng)點(diǎn)火序列,通過(guò)CPU的139腳發(fā)出TB_TTL信號(hào),送到IC32B,反相后送到IC33(TLP557)光電藕合器輸入端,控制Q1使高壓電路接通,譯碼器高壓放電回路與高壓地導(dǎo)通,高壓放電引爆雷管。
經(jīng)實(shí)測(cè),該譯碼器IC32的3、4腳正常時(shí)電壓分別為3.3V、0V,啟爆時(shí)瞬間變?yōu)?V、3V。此時(shí)IC33的輸入為高電平,輸出應(yīng)為高電平,使Q1導(dǎo)通,但實(shí)測(cè)IC33的輸入已經(jīng)變?yōu)楦唠娖?,輸出卻仍為低電平,更換后,電路恢復(fù)正常。
譯碼器開(kāi)機(jī)正常,一旦充電,雷管即起爆。
從4.2分析可知,故障點(diǎn)應(yīng)在起爆控制電路,由于Q1控制高壓回路,應(yīng)從Q1反查電路,而Q1是由IC33和IC32B控制的,如果CPU工作正常,高壓回路不受起爆控制電路就會(huì)出現(xiàn)這種危險(xiǎn)故障。
經(jīng)實(shí)測(cè),同時(shí)按下ARM和CHARGE鍵時(shí),發(fā)現(xiàn)Q1的控制端一直保持高電平,導(dǎo)致Q1導(dǎo)通,檢查IC33,其輸入端始終為高電平,再檢測(cè)IC32的3、4腳,發(fā)現(xiàn)其4腳始終為3V,更換IC32后,電路恢復(fù)正常。
以上所介紹的BOOM BOX譯碼器在使用和維修中的幾個(gè)常見(jiàn)故障分析和快速排除方法。從分析可看出,高壓產(chǎn)生電路、高壓控制電路及IC32(74VHC04)最容易損壞,檢修時(shí)應(yīng)著重檢測(cè)這些電路及元器件。同時(shí),在野外現(xiàn)場(chǎng)操作應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范,特別是要杜絕多次連續(xù)充電,盡量避免人為操作譯碼器所造成的損壞。
[1]Seismic Source公司.BOOMBOXDynamiteController User's Manual,2009.(資料)
[2]Seismic Source公司.BOOM BOX Manual Appendix Drawings,2004.(資料)
[3]Seismic Source公司.BOOM BOX Schematics 103,2003.(資料)
[4]代偉明,黃 棟,陳 實(shí),等.BOOMBOX遙爆系統(tǒng)電路分析[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2011,33(6)