氧探头的工作原理

sdust

随着科学的发展，氧探头的出现，渗碳炉内碳探的精确控制的时代已经来到，其使用寿命可达一年，基本满足现代热处理工艺的需要。
氧探头氧探头主要是利用氧化鋯为固体电介质电池的原理，在温度较低时氧化锆内阻可以认为是无穷大，探头开路，仪表显示的数据无意义。当温度超过650℃时氧化鋯成为固体电介质电池，当锆头内外两侧的氧分压不同时，就在内外电极度上产生浓度差电势E。
E的大小符合Nerst方程：E=0.215×T×Ln(PO1/PO2)=0.215×T×Ln(0.2095/PO2)————（1）
其中E为浓差电势（mv）:T为氧化锆温度（K°）；PO1为空气中的氧含量（0.2095)；PO2为炉内气氛中的氧含量。
0 .215为热力学常数（mv/K°)
根据炉内气氛中的CO平衡方程式：CO<=>(1/2)O2+[C]——————（2）
当炉气中的CO不变时，炉内氧含量越低，活性碳 原子含量较高，即碳势越高。
由公式（1），（2）可以得到如下结论：当炉温不变、炉气CO含量不变时，则探头上的氧电势越高，炉气内的含氧量越低而炉内碳势越高。这就是用氧探头进行单因素控制的基本原理。使炉温保持恒定，采取适当措施使炉内CO含量保持基本稳定是容易做到的，在这种情况下单因素控制即可满足一般用户的需要。
若要对炉内碳势进行精确控制则必须对温度、CO含量、氧电势进行综合计算及控制（称多因素控制），则可选用专用的碳势控制仪表来实现

jysh81

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