碳控表（碳势控制仪）连接氧探头测量炉内碳势的实现要点
原理概述
炉内碳势（C‑O 含量）由 温度、氧分压（pO₂）和 CO 含量 决定。
氧探头（氧化锆浓差电池） 实时测量炉内 pO₂，控制系统把该信号与温度、CO（或 CO₂）浓度一起计算出 碳势值，并通过阀门调节气氛实现闭环控制。
系统组成
组成部件 功能 常见型号/品牌 氧探头 测量炉内氧分压（10⁻⁶‑10⁻² atm），耐温 600‑1100 ℃，输出电压 1.0‑1.3 V 马拉松 碳王氧探头、Marathon O₂‑Probe 碳控表/碳势控制器 接收氧探头电压、温度、CO/CO₂信号，计算碳势并输出 4‑20 mA 或 Modbus 控制信号 Carbo‑100、CARBOMAT‑M、2900CP 系列 温度测量 热电偶（K、S、R）提供炉温 标准热电偶 CO/CO₂分析仪（可选） 提供 CO、CO₂浓度输入，提高碳势计算精度 红外 CO/CO₂ 仪 阀门执行机构 根据控制器输出调节氮、甲烷、氢等气体比例 电磁阀、气动阀 接线要点
氧探头：两根信号线（+、–）直接接至碳控表的 氧电势输入（0‑5 V）或 4‑20 mA 输入端。
温度：热电偶信号接至 温度输入（K、S、R 兼容）。
CO/CO₂（若使用）：模拟电流（0‑20 mA）或数字（Modbus）接至对应输入。
控制输出：4‑20 mA 或 Modbus/TCP 信号驱动阀门，实现气氛调节。
校准与维护
氧探头：每 12 个月检查参考空气氧含量（21 %），必要时更换参比气源。
积碳清除：定期通入少量氧气进行 烧碳，防止探头前缘积碳导致测量误差。
验证：使用 钢箔定碳法（每周或关键工艺每日）对比实际碳含量与仪表显示的碳势，确保精度符合 CQI‑9 标准。
典型应用流程
启动：系统读取炉温、氧探头电压、CO/CO₂信号。
计算：碳控表依据 pO₂‑T‑CO 关系计算当前 碳势（%C）。
比较：将计算值与设定的目标碳势（如 0.8 % C）比较。
调节：若偏差超限，控制器输出调节信号给 气体阀门（增加/减少甲烷或氢气），使炉气碳势回到目标范围。
监控：实时显示氧压、碳势、阀门状态，异常时触发报警并记录日志。
选型建议
高温、强腐蚀：选用 马拉松碳王氧探头（耐 1650 ℃，铂电极，快速响应 < 100 ms）。
中等温度（600‑1100 ℃）：可使用 2900CP 系列碳势控制器 搭配标准氧探头。
需要双回路（氧+红外）：采用 PT700 碳控仪表 与 红外 CO 仪 双监控方案，提高精度
