内置式全系对比:16 / 16R / 17 / 17EX / 19H 怎么选
内置式磁致伸缩位移传感器有五个可选型号:16、16R、17、17EX、19H。它们共享同一套测量性能与安装边界——绝对位置输出、分辨率 1~100 μm 档位、重复精度 ±0.002 mm 量级、非线性度典型 <0.02%FS、活塞杆最小钻孔 ≥13 mm、耐压依型号 300 bar 或 600 bar。因此选型不能靠比参数表,而要按约束条件逐层过滤:先看防爆,再看冗余,然后看集成方式与平台需求,最后才是常规适配。
五款内置式产品对比
| 维度 | 16 | 16R | 17 | 17EX | 19H |
|---|---|---|---|---|---|
| 核心定位 | 通用内置式 | 冗余双输出 | 液压缸集成式 | 本安防爆型 | 19 平台内置型 |
| 输出路数 | 1 路 | 2 路独立 | 1 路 | 1 路 | 1 路 |
| 防爆 | 否 | 否 | 否 | 本安 Ex ia / ib | 否 |
| 集成度 | 适配面宽 | 同 16 | 高,需缸体预留接口 | 同 17,加防爆约束 | 平台通用接口 |
| 耐压 | 300 / 600 bar | 300 / 600 bar | 300 / 600 bar | 300 / 600 bar | 300 / 600 bar |
| 钻孔要求 | ≥13 mm | ≥13 mm | ≥13 mm | ≥13 mm | ≥13 mm |
| 外部配套 | 无 | 控制器需 2 路输入 + 比对逻辑 | 无 | 必须配安全栅/隔离器 | 无 |
| 接口可选性 | 宽(模拟量/SSI/总线) | 双通道对应 | 宽 | 受本安限能约束 | 宽 |
| 平台协同 | — | — | — | — | 可与 19D/19P/19F 统一 |
| 典型场景 | 常规液压缸位置闭环 | 压机、举升等安全相关位置 | OEM 批量配套、空间紧凑 | 可燃气体危险区 | 整机多形态混装 |
第一层过滤:是否在爆炸性气体环境
这是不可协商的第一条。只要安装点划入爆炸性气体危险区,就必须选本安型 17EX,其余四款无论性能多合适都不能用。且"买了本安传感器"不等于回路是本安的——必须同时配安全栅/隔离器,并逐项校核 Uo≤Ui、Io≤Ii、Po≤Pi、Co≥Ci+电缆电容、Lo≥Li+电缆电感。
本安回路的完整部署见 17EX 本安防爆详解,防爆型式的基础区分见 本安、隔爆、粉尘防爆区别,区域与认证的对应见 防爆区域选型,接线规程见 防爆区域安装:本安接线与隔离栅。
第二层过滤:是否需要双通道冗余
若该位置信号失真可能造成人身或重大设备损伤(压机滑座位置、举升高度、锁模位置),应选 16R。冗余解决的是"缓慢漂移的错误读数无法被发现"这一失效模式——单通道时控制器没有比对基准,只能把错误值当真值使用。
选 16R 时必须同步规划控制器侧的比对逻辑:容差带宽度、持续时间判据、故障响应动作,三者缺一不可。硬件冗余没有配套软件比对等于没有冗余。详见 16R 冗余内置式详解,冗余的基础概念见 冗余输出是什么,双传感器方案的比对方法见 冗余安装:双传感器怎么比对校验。
第三层:集成方式与平台需求
过完前两层,剩下 16、17、19H 三选一,判断依据是机械集成与整机规划:
- 缸体可按传感器接口定制、且为批量配套 → 17 系列。集成度最高,外部凸出最少,装配一致性好。代价是替代件受接口限制,见 17 系列详解。
- 整机上同时有缸内、缸外、高温分离等多类测点,希望备件与规程统一 → 19H。与 19D 分体式、19P 外置式、19F 柔性型 同平台,见 19H 内置油缸详解。
- 缸体已定型或需要更宽的适配面 → 16 系列。适配灵活度最高,是内置式的默认选项,见 16 系列详解。
所有内置式共同的三条硬约束
钻孔。活塞杆最小孔径 ≥13 mm,孔深覆盖全行程加非测量段余量,关键指标是直线度而非孔壁光洁度(测杆与孔壁非接触)。细杆径、高侧向载荷的油缸钻孔后强度余量可能不足,这属于机械问题,选传感器解决不了。加工要求见 内置油缸开孔加工要求。
耐压。按系统峰值压力选 300 bar 或 600 bar,不能按溢流阀设定值取。换向、急停、负载突变产生的压力冲击可能显著高于设定值。核算方法见 高压油缸选型。
油温。内置式长期浸在液压油中,油温即工作温度。油温偏高时需核对规格并考虑声速温漂,见 声速温漂与补偿机制 与 工作温度 vs 存储温度。若超出规格,可考虑同平台的 19D 分体式把电子头移出高温区,见 19D 分体式详解。
什么时候根本不该选内置式
内置式的最大代价是更换需泄压、放油、拆缸。以下情况应转向外置方案:
- 油缸为标准外购件、不能钻孔改造;
- 设备可用率要求高,无法承受拆缸停机;
- 老设备改造,不允许动机械本体;
- 移动机械户外作业,现场维修条件差。
外置方案的选择见 外置式全系对比:13/18/19P/19F 怎么选,改造类项目的整体决策见 改造老设备选型。液压设备采用磁致伸缩的背景见 液压缸位置控制为什么选磁致伸缩。
工程师实操小贴士
- 内置式安装时,活塞杆上最小钻孔直径应做到 13mm;实际孔径还取决于液压压力与活塞速度,必须保证不超过峰值压力(原文:The minimum drilling should be 13mm... Do not exceed the peak pressure)。
- 测杆在油缸内应做好防磨损保护(原文:The sensor rod should be protected against wear)。
- 19 系列内置型额定压力 300bar、峰值 600bar,选型与试压时以此为准(原文:Pressure Rating: 300 bar / 600 bar peak)。
常见问题
Q:内置式位移传感器有五个型号,该怎么快速选定?
按三层过滤:第一层看是否在爆炸性气体环境,是则必须选本安型17EX;第二层看是否需要双通道冗余,需要则选16R;第三层看集成方式与平台需求,缸体可定制且批量配套选17,整机多形态混装选19H,其余常规场合选适配面最宽的16系列。
Q:五款内置式产品的参数有什么区别?
测量性能与安装边界基本一致——绝对位置输出、分辨率1~100μm档位、重复精度±0.002mm量级、非线性度典型小于0.02%FS、活塞杆最小钻孔13mm、耐压依型号300或600bar。区别在防爆能力、输出路数、集成度与平台归属,所以不能靠比参数表选型。
Q:所有内置式共同要注意哪些约束?
三条:钻孔方面活塞杆最小孔径13mm、孔深覆盖全行程加余量、关键是直线度而非光洁度;耐压方面按系统峰值压力而非溢流阀设定值选;油温方面传感器长期浸在液压油中,油温即工作温度,超规格时可考虑19D分体式把电子头移出。
Q:什么情况下不该选内置式?
四种情况应转向外置:油缸为标准外购件不能钻孔改造;设备可用率要求高、无法承受拆缸停机;老设备改造不允许动机械本体;移动机械户外作业、现场维修条件差。内置式最大代价是更换需泄压、放油、拆缸。






