易普森（IPSEN）作為全球聞名的熱處理設(shè)備制造商，其氧探頭是可控氣氛熱處理工藝里的核心檢測(cè)元件，主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)爐內(nèi)氧活度（O₂分壓），并借助控制系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)化為碳勢(shì)（Carb勢(shì)）或氮?jiǎng)?/strong>，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)爐內(nèi)氣氛的精確調(diào)控，保障熱處理產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
1. 基本作用
在滲碳、碳氮共滲、回火等可控氣氛熱處理工藝中，爐內(nèi)碳勢(shì)（即氣氛對(duì)鋼件表面的滲碳能力）直接決定了零件的滲層深度、硬度、組織性能等關(guān)鍵指標(biāo)。易普森氧探頭通過測(cè)量爐內(nèi)氧活度，結(jié)合溫度、一氧化碳（CO）濃度等參數(shù)，計(jì)算出當(dāng)前碳勢(shì)，為控制系統(tǒng)調(diào)整燃?xì)猓ㄈ绫椋�、空氣或富化劑的輸入量提供依�?jù)，確保碳勢(shì)穩(wěn)定在工藝要求的范圍內(nèi)。
2. 工作原理
易普森氧探頭采用氧化鋯（ZrO₂）固體電解質(zhì)傳感器，其核心原理如下：
· 氧化鋯陶瓷在高溫（通常＞600℃，適配熱處理爐的工作溫度）條件下具有離子導(dǎo)電性，當(dāng)探頭兩側(cè)（內(nèi)側(cè)為參比氣，如空氣；外側(cè)為爐內(nèi)氣氛）的氧分壓不同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)（依據(jù)能斯特方程計(jì)算）。
· 電動(dòng)勢(shì)信號(hào)傳輸至控制系統(tǒng)，結(jié)合爐溫、CO濃度等參數(shù)，計(jì)算出碳勢(shì)值（如C%），進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
3. 技術(shù)特點(diǎn)（易普森氧探頭的優(yōu)勢(shì)）
· 高精度：碳勢(shì)測(cè)量誤差≤±0.01%（對(duì)于滲碳工藝極為關(guān)鍵），確保零件滲層深度的一致性。
· 快速響應(yīng)：響應(yīng)時(shí)間＜5秒（部分型號(hào)＜2秒），能夠及時(shí)捕捉爐內(nèi)氣氛變化，避免碳勢(shì)波動(dòng)。
· 長壽命：采用抗污染涂層（如氧化鋁或氧化鎂），有效抵御爐內(nèi)碳黑、油霧、金屬粉塵的附著，使用壽命可達(dá)12 - 24個(gè)月（取決于使用環(huán)境）。
· 高可靠性：原廠設(shè)計(jì)與易普森熱處理爐（如RQ系列連續(xù)滲碳爐、TQ系列箱式回火爐）的控制系統(tǒng)完全兼容，避免了第三方配件的兼容性問題。
· 智能功能：部分型號(hào)具備自我診斷（如探頭老化、接線松動(dòng)報(bào)警）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，方便維護(hù)人員跟蹤探頭狀態(tài)。
4. 應(yīng)用場(chǎng)景
易普森氧探頭主要集成于其可控氣氛熱處理設(shè)備中，適用于以下工藝：
· 滲碳（如汽車齒輪、傳動(dòng)軸的滲碳處理）：控制爐內(nèi)碳勢(shì)在0.8 - 1.2%C之間，確保零件表面具有高硬度、心部具備韌性。
· 碳氮共滲（如緊固件、模具的處理）：同時(shí)滲入碳和氮，提高零件的耐磨、抗疲勞性能。
· 回火（如淬火后零件的回火）：控制爐內(nèi)氣氛的氧化性，防止零件表面脫碳。
5. 維護(hù)要點(diǎn)
為保證氧探頭的性能，需定期進(jìn)行以下維護(hù)：
· 校準(zhǔn)：每3 - 6個(gè)月用標(biāo)準(zhǔn)氣體（如5%CO + 95%N₂，或已知碳勢(shì)的氣氛）進(jìn)行校準(zhǔn)，確保測(cè)量精度。
· 清理：每1 - 2個(gè)月用專用工具（如鋼絲刷或砂紙）清理探頭表面的積碳（注意避免損傷氧化鋯陶瓷）。
· 檢查：定期檢查探頭接線是否松動(dòng)、陶瓷管是否破裂（如有損壞需及時(shí)更換）。
· 更換：當(dāng)探頭輸出信號(hào)漂移過大（如校準(zhǔn)后仍無法滿足誤差要求）或響應(yīng)時(shí)間延長時(shí)，需更換新探頭。
