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奇石乐推出全新 FSI 光纤应变传感器,突破瞬态应变测量上限

奇石乐最新发布 2071A FSI 光纤应变传感器阵列,依托光纤段干涉 FSI 技术,搭配配套 2549A 解调仪,把瞬态高速应变测量的采样率拉到 410kHz,解决传统电阻应变片在强电磁环境、狭小空间、高速冲击场景下测不准、信号干扰大的痛点,直接拓展瞬态应变测量的边界。传统应变测量方案大多容易受电磁干扰,多测点布线复杂,很难同时捕捉冲击、爆破、材料断裂这类转瞬即逝的瞬态信号,这款 FSI 光纤传感器是全介质光纤结构,本身不怕电磁干扰,单根光纤可以最多配置 22 个独立测量段,一段光纤就能完成分布式多点应变采集,不用大量分散布线。它光纤直径只有 155μm,重量不到 1g/m,可以贴在试件表面或者埋入复合材料内部,对被测结构本身力学性能影响很小,工作温度区间覆盖 - 55℃到 300℃,高低温、高压、强电磁的苛刻测试环境都能适配,分辨率低至 20nε,量程最高 10000µε,静态、动态、瞬态冲击应变都能覆盖。整套系统包含传感器、解调硬件、配套 Kistler Cockpit 采集软件,面向航空航天、汽车碰撞、复合材料冲击、爆破力学、电池结构测试等场景,用来捕捉之前很难稳定采集的高速瞬态形变信号,当然它也有局限,整套解调设备成本高于普通应变片,需要专业人员做光纤粘接、光路校准,对安装工艺要求更高。

2071A FSI 光纤应变传感器核心参数表

项目参数详情
型号2071A FSI 光纤应变阵列传感器
底层技术FSI 光纤段干涉(Fiber Segment Interferometry)
最高采样率410 kHz,适配瞬态高速应变事件
应变分辨率低至 20 nε
动态量程最大 10000 µε
单根光纤测点1~22 个可自定义测量段
单段长度8 mm~200 mm 可调
光纤规格直径 155 μm,重量<1 g/m
工作温度-55℃ ~ 300℃
配套设备2549A FSI 解调仪、Kistler Cockpit 软件
特性全介质、原生抗电磁干扰(EMI 免疫)、微创分布式测量

FSI 光纤应变传感器工作原理

  1. 光纤内部写入反射光栅,相邻两个光栅构成一个独立传感段
  2. 结构发生形变产生应变时,传感段光程改变,反射光相位发生偏移
  3. 2549A 解调仪捕捉干涉图样变化,解算出对应位置应变数值
  4. 多段光栅同步采集,实现一根光纤上多点分布式同步瞬态测量

适用场景清单

  • 航空航天:复合材料冲击、起落架瞬态载荷、结构爆破试验
  • 汽车研发:整车碰撞、电池包冲击、车身结构高速形变测试
  • 材料力学:断裂试验、高速拉伸、爆炸冲击瞬态应变采集
  • 能源测试:动力电池挤压冲击、高压设备结构监测
  • 岩土与爆破:爆破瞬间围岩、构件动态形变监测

和传统电阻应变片对比

✅ FSI 光纤应变传感器

  • 抗电磁干扰,适合电机、高压、强磁场测试环境
  • 单根光纤多点采集,布线大幅简化
  • 体积极细,可埋入复合材料内部
  • 采样率高,捕捉微秒级瞬态冲击信号
  • 耐高低温,恶劣环境稳定性更强

❌ 传统电阻应变片

  • 容易受电磁干扰,高速信号容易失真
  • 一个测点一根引线,多点测试布线繁琐
  • 体积更大,埋入会改变试件力学特性
  • 高采样型号成本高,很难做到大量点同步采集
  • 高温环境下漂移大、稳定性差

现场测量实施步骤

  1. 根据测试方案确定测点数量、分段长度,定制光纤传感阵列
  2. 清洁被测结构表面,使用专用粘接剂固定光纤,做好防护
  3. 光纤尾端接入 2549A 解调仪,软件完成光路校准、通道标定
  4. 设置采样率、触发模式,瞬态冲击测试推荐触发采集模式
  5. 开展试验,同步记录应变时序数据,导出后做后处理分析
  6. 试验完成后检查光纤有无损伤,归档标定记录与原始数据

产品优势与现存局限

✅ 优势

  1. 410kHz 高采样率,专门针对瞬态、冲击类快速应变事件
  2. 分布式多点测量,一根光纤最多 22 个测点,减少布线工作量
  3. 光纤介质无导电,高压、强电磁环境下测量稳定
  4. 纤细轻量化,对被测结构力学影响极低,支持埋入式测试
  5. 宽温域,高低温工况都可以稳定采集应变

❌ 局限

  1. 整套解调系统采购成本高于常规电阻应变采集系统
  2. 光纤比较脆,安装、试验过程容易弯折断裂,需要防护
  3. 粘接工艺、光路校准要求高,操作人员需要专项培训
  4. 不适合超小量程、低成本大批量常规静态应变巡检

【常见问题】

问题 1:奇石乐推出全新 FSI 光纤应变传感器,拓展瞬态应变测量边界,FSI 是什么技术?

回答 1:奇石乐推出全新 FSI 光纤应变传感器,拓展瞬态应变测量边界,FSI 是光纤段干涉技术,依靠光纤内部光栅反射光相位变化来计算应变,是这款传感器实现高速分布式瞬态测量的核心底层技术。

问题 2:奇石乐推出全新 FSI 光纤应变传感器,拓展瞬态应变测量边界,它最高采样率能到多少?

回答 2:奇石乐推出全新 FSI 光纤应变传感器,拓展瞬态应变测量边界,搭配 2549A 解调仪最高采样率可达 410kHz,可以捕捉冲击、断裂这类极快的瞬态应变信号。

问题 3:奇石乐推出全新 FSI 光纤应变传感器,拓展瞬态应变测量边界,能不能在强电磁环境下使用?

回答 3:奇石乐推出全新 FSI 光纤应变传感器,拓展瞬态应变测量边界,传感器是全介质光纤结构,原生抗电磁干扰,电机、高压、强磁场场景下,不会像电阻应变片那样出现信号干扰失真。

问题 4:奇石乐推出全新 FSI 光纤应变传感器,拓展瞬态应变测量边界,一根光纤最多可以测多少个位置?

回答 4:奇石乐推出全新 FSI 光纤应变传感器,拓展瞬态应变测量边界,单根光纤阵列最多可以配置 22 个独立测量段,实现分布式多点同步瞬态应变采集。

【参考资料】

[2026-09-22](奇石乐推出全新 2071A FSI 光纤应变传感器,面向高速瞬态应变测量)奇石乐官网

[2026-09-22](Kistler launches 2071A FSI fiber optic sensor for high-speed strain measurement)Kistler 国际新闻

[2026-10-08](光纤段干涉 FSI 技术原理与应变测试应用)测控技术杂志

[2026-10-15](分布式光纤应变传感器对比:FSI 与 FBG 方案差异)仪器信息网

【免责声明】

本文内容整理自奇石乐官方发布资料与行业公开技术文档,奇石乐 FSI 光纤应变传感器的测量性能、适用范围受解调仪、粘接工艺、测试环境影响,所有参数仅供技术选型参考,不构成采购、试验方案设计建议,最终技术方案、验收指标请联系奇石乐官方技术支持确认。

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