碳勢儀是用于熱處理過程中實時監測和控制爐內氣氛碳勢（即滲碳或碳氮共滲能力）的關鍵分析設備，廣泛應用于汽車齒輪、軸承等零件的滲碳工藝。其通過測量爐氣中CO、CO2、CH2等組分濃度，結合溫度參數計算出實際碳勢值，從而指導富化氣添加量。為確保控制精度與系統穩定性，碳勢儀由多個功能模塊精密集成。以下是各組成部件的功能特點：
1、紅外氣體分析單元：核心部分通常采用非分散紅外（NDIR）傳感器，分別檢測爐氣中的CO和CO?濃度。該技術響應快、選擇性好、壽命長，可在高溫高濕環境下穩定工作，測量精度可達±0.1%vol，為碳勢計算提供可靠輸入。
2、甲烷（CH?）檢測模塊（可選）：在強滲或擴散階段，部分型號集成催化燃燒式或紅外式CH?傳感器，用于修正高碳勢工況下的計算偏差，提升復雜氣氛下的分析準確性。
3、溫度采集與補償系統：內置高精度熱電偶接口（如K型或S型），實時獲取爐溫數據。因碳勢計算高度依賴溫度（如通過Boudouard反應平衡常數），系統自動進行溫度補償，確保結果符合熱力學模型。
4、取樣與預處理裝置：包括耐高溫取樣探頭、過濾器、冷凝器及抽氣泵。爐氣經陶瓷或金屬濾芯去除粉塵，再通過制冷或膜式干燥器脫水，防止水分冷凝腐蝕傳感器或干擾紅外信號。
5、碳勢計算與控制單元：嵌入式處理器運行標準算法（如Shaw法或Orloff公式），將氣體濃度與溫度代入熱力學模型，實時輸出碳勢值（單位：%C）。部分機型支持PID輸出，直接聯動富化氣電磁閥實現閉環控制。
6、人機界面與通信接口：配備工業級觸摸屏，顯示實時碳勢、氣體濃度、溫度及歷史趨勢；支持RS485、Modbus或以太網連接上位機，便于集成至熱處理生產線控制系統。
7、安全與自診斷功能：具備氣路堵塞報警、傳感器失效提示及自動零點校準功能；部分型號集成氧探頭冗余校驗，提升系統可靠性。外殼符合IP54防護等級，適應車間惡劣環境。
