赫尔纳贸易（大连）有限公司

Optrand 专注光纤式动态 / 静态压力传感技术，核心 AutoPSI 系列采用光纤反射测量原理，依靠金属膜片受压形变改变反射光信号完成压力采集，衍生火花塞集成式、预热塞集成式、微型螺纹安装等多种结构。产品主要面向内燃机、气体压缩机、船舶动力、注塑装备、航空动力等领域，解决传统压力传感方案在高温、强电磁干扰、持续交变冲击工况下的各类测量难题。本文结合实际工况痛点，梳理适用行业与对应的技术解决路径。

一、主要应用行业

内燃机研发与运维行业

柴油发动机、天然气发动机、双燃料发动机、氢气内燃机，用于缸内燃烧压力采集、爆震监测、发动机标定、燃烧放热分析、缸内状态在线监测。配套 PSIplug 火花塞集成传感器、PSIglow 预热塞集成传感器，无需大范围改造缸盖。

船舶动力行业

船用主辅柴油机、气体发电机组，持续监测气缸压力，支撑机组状态监测、故障预警、排放优化。

往复式压缩机行业

天然气压缩机、工艺气体压缩机，采集缸内动态压力曲线，分析气阀工作状态、容积效率，实现预测性维护。

汽车与动力总成测试领域

发动机台架试验、整车道路标定、喷射系统压力测试，用于新机型开发与燃烧策略优化。

注塑与液压装备行业

注塑机料筒、高压液压回路动态压力监测，捕捉压力波动，优化成型工艺。

航空、特种动力与核电配套领域

存在强电磁辐射、易燃易爆介质场景，依托光纤绝缘特性开展压力参数采集。

二、典型工况痛点与对应的解决方向

1. 解决强电磁干扰环境下压力信号失真问题

发动机点火线圈、高压喷油系统、大功率变频器会产生高强度电磁辐射。压电式、应变式电子传感器容易出现信号漂移、杂波干扰，压力曲线失真，无法准确识别爆震与燃烧峰值。

光纤传感本体不含导电测量元件，光信号沿光纤传输，具备电气隔离特性，不受 EMI/RFI 电磁射频干扰影响。采集的压力波形连续性更好，适合内燃机、高压电气周边设备的动态压力测量，减少滤波处理带来的信号延迟。

2. 适应燃烧腔高温工况，摆脱水冷 / 风冷冷却依赖

气缸内部燃烧瞬时温度较高，传统压电传感器普遍需要持续通水、通气冷却，增加管路布置复杂度，冷却介质中断会直接造成传感元件损坏，不适宜长期在线监测。

传感器探头可长期承受高温环境，产品提供温度补偿型号，无需外置冷却系统即可稳定工作。简化发动机缸盖外围管路布局，既适用于短期台架试验，也支持机组长期连续在线监测。

3. 承受持续交变压力冲击与爆震载荷，延长服役周期

内燃机循环往复的压力冲击、剧烈爆震工况，容易造成常规传感器内部结构受损，出现灵敏度衰减、零点漂移，频繁更换传感器抬高测试与运维成本。

传感膜片经过疲劳优化设计，适配数十亿次压力循环；无传动顶针结构，冲击载荷不会造成内部机械构件断裂。在持续爆震、压力剧烈波动工况下，维持参数稳定性，拉长传感器更换周期。

4. 消除长压力引道带来的测量相位误差

部分改装方案需要在缸盖开设较长引压通道，压力波传递存在延迟，采集到的压力曲线相位偏移，影响基于曲轴转角的燃烧分析精度。

提供微型探头结构，同时支持火花塞、预热塞一体化集成方案，传感膜片可直接暴露在燃烧空间，缩短乃至取消压力传导通道，降低信号延时与波形畸变，保证燃烧压力采集的时序准确性。

5. 改善宽温域运行下的测量漂移问题

发动机冷热交替运行，传感器头部与后端信号调理单元存在明显温差，普通传感元件随温度变化产生灵敏度偏移，同一工况冷机、热机测量数据不一致。

内置自动基准校正机制，可补偿光纤弯折、元器件老化、温度变化带来的信号波动；带温度补偿版本能够抑制大范围温度变化造成的测量偏差，减少试验过程中频繁重新标定的操作。

6. 狭小安装空间下实现缸内压力测量，降低缸盖改造难度

很多量产发动机缸盖预留安装点位有限，重新钻孔加工成本较高，还会影响缸盖结构强度。

一体化集成方案将传感单元与标准火花塞、预热塞结合，利用原有安装螺纹布置传感器，无需在缸盖额外开孔加工，缩短设备改造周期，便于多机型对比测试。多种微型螺纹规格，适配不同发动机安装接口。

7. 同时支持静态压力与高频动态压力采集

部分测试场景，既需要监测稳态基准压力，又要捕捉燃烧、压缩过程中的高频动态压力波动。压电传感器仅能测量动态交变压力，无法识别静态压力分量。

Optrand 光纤传感器可同步采集静态压力与动态压力信号，能够完整还原从进气、压缩、燃烧到排气全周期压力变化，便于开展热力学计算、容积效率分析，适配发动机完整循环特性研究。

8. 适配易燃易爆、腐蚀性介质环境

燃气发动机、工艺压缩机内部存在可燃气体，电子传感器存在潜在点火风险；燃料燃烧产生的酸性产物容易腐蚀传感元件。

光纤传感前端无源无电火花，介质隔离结构提升工况安全性；金属外壳与膜片结构耐受燃烧产物、工艺气体腐蚀，适合气体动力装备长期运行监测。

9. 简化测试系统配套，减少外部信号调理硬件

传统压力传感器往往需要单独配置电荷放大器、信号调节器，整套测试系统零部件多，接线复杂，野外车载测试布置不便。

传感器将光电调理电路集成在尾部壳体，输出标准化模拟信号，可直接接入数据采集设备、燃烧分析仪，无需额外配套放大单元，缩减测试系统搭建工作量。