一、背景

在许多工程领域，尤其是航空航天、能源、化工等行业，结构往往需要在高温环境下运行，增加了传感的难度。当温度或者应变超出设备正常工作范围时，可能导致设备性能降低、寿命缩短，甚至危及操作者的生命安全。因此，利用传感器实现实时原位监测至关重要，同时也是设备安全与健康运行的有力保障。

昊衡科技针对于当前热门的高温测试领域，设计研发了一种可在高温环境下测试的分布式光纤传感器，最高可在1000℃环境下进行稳定测试。

二、高温分布式光纤传感器

在实际高温测试中，当光纤受到较高温度后，光纤本身会变得更脆，即使是耐温较好的聚酰亚胺（最高耐温300℃）光纤涂覆层也会脱落。因此，需要对光纤进行一定的保护，保证光纤在进行温度测试时不会因为一些外在因素而发生断裂情况。

图1. 不同直径的高温分布式光纤传感器

我司目前推出的高温分布式光纤传感器有三个型号，分别为直径1mm、2mm、5mm三款分布式传感器，均采用316L金属进行外部封装设计，内部光纤选用镀金光纤。

三、高温环境性能测试

1）高温性能测试

选用直径为1mm的高温分布式光纤传感器，受限于试验加载装置大小，提前将传感器弯折放入高温热阻炉内，如图2所示。将跳线连接到设备的DUT口，使用OSI-D设备进行测试，空间分辨率选用0.64mm。测试时将温度从常温逐级升至1000℃。

图2. 传感器摆放实物图

在进行多次反复高温测试后，将测试温度在400-1000℃数据绘制如图3所示。

图3. 400-1000℃温度传感数据图

从图3中可以看到，在经过多次反复高温测试后，高温分布式光纤传感器仍能保持稳定的高温测试，验证了该产品在高温测试环境下性能的稳定性。

2）316L金属封装保护性测试

图4. 光纤实际长度和测试长度

图4为光纤实际长度和测试长度，可以看到经过高温测试后，护套内的光纤未发生断裂的情况。图5为特意弯曲钢管，制造弯曲事件看能否对护套内光纤进行有效保护。可以看到对经过多次高温测试后的传感器进行弯折，使用设备测试后，钢管内的光纤在随意弯折几次后均未发生断裂情况，证明了护套对光纤保护的可靠性。

图5. 保护性能优异

四、结语

昊衡科技设计研发的新型高温分布式传感器，可以满足最高在1000℃的高温环境下进行稳定的温度测试，同时外部采用的金属封装也能保证该分布式传感器可以适应更多复杂的测试环境，为当前高温测试领域提供了一种新的测试工具。