氧探头测量碳势原理

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氧探头的工作原理

氧探头是一种用于测量气体中氧气浓度的传感器。它广泛应用于工业生产、环

境监测、医疗设备等领域。本文将详细介绍氧探头的工作原理及其相关知识。

一、氧探头的分类

根据工作原理的不同，氧探头可以分为电化学型和光学型两种。

1. 电化学型氧探头

电化学型氧探头是利用电化学反应来测量氧气浓度的。它由电极和电解质组成。电解质一般是一种可导电的液体或固体材料，常用的有氢离子型、氧离子型和电子型电解质。

电化学型氧探头的工作原理基于氧气与电解质之间的反应。当氧气与电解质接

触时，会发生氧化还原反应。通过测量电解质中的电流或电压变化，可以确定氧气的浓度。

2. 光学型氧探头

光学型氧探头是利用氧气对光的吸收特性来测量氧气浓度的。它由一个光源、

一个光学传感器和一个与氧气接触的膜片组成。

光学型氧探头的工作原理基于光的透过率与氧气浓度之间的关系。当光穿过膜

片时，氧气会吸收一部分光线，通过测量光的透过率的变化，可以确定氧气的浓度。

二、电化学型电化学型氧探头是应用最广泛的氧气传感器之一。下面将详细介绍其工作原理。

1. 氧化反应

电化学型氧探头中常用的电解质是氧离子型电解质。当氧气与电解质接触时，

会发生氧化反应。氧气会从气体相转移到电解质相，氧离子会与电解质中的金属离子结合形成氧化物。

2. 还原反应

为了维持电解质中的电中性，需要发生还原反应。还原反应会释放出电子，这

些电子会通过电极流回气体相。

3. 测量电流或电压

通过测量电解质中的电流或电压变化，可以确定氧气的浓度。在电解质中施加

一定的电势，电解质中的氧离子会在电极上发生氧化还原反应，产生电流或电压信号。根据电流或电压信号的大小，可以计算出氧气的浓度。

氧化锆传感器

氧化锆氧传感器原理及应用

作者:日期:2007-4-16 16:25:57原地址:

一、序言：

人们早就知道，某些固体氧化物、卤化物、硫化物等具有离子导电性能，其中最著名的是1989年Nernst发现的稳定氧化锆在高温下呈现的离子导电现象。在此后的一段时期内，尽管人们对这种具有离子导电性能的物质——固体电解质进行了种种研究，但始终进展不大。直到1957年，K.kiukkala和C.Wagner首次用固体电解质组装原电池并从理论上阐明其原理以后，这方面的研究和应用才得以迅速发展。在所有固体电解质，氧化锆是目前研究和开发应用得最普遍的一种。它不仅用来作高温化学平衡，热力学和动力学研究，而且已在高温技术，特别是高温测试技术上得到广泛应用。氧探头这种以氧化锆固体电解质为敏感元件，用以测定氧浓度的装置就是一个典型的例子。1961年，J.Weissbart和R.Ruka研制成功的第一个氧化锆浓差电池测氧仪。七十年代初出现商业用氧化锆氧探头以后，引起科学界和工业界的普遍重视，特别是西德、日本、美国等国都进行了深入的研究和产品开发工作。到七十年代中期，氧探头的理论和实践已趋成熟，开发出了多种结构形式的氧探头。

由于氧探头与现有测氧仪表(如磁氧分析器、电化学式氧量计、气象色谱仪等)相比，具有结构简单，响应时间短(0.1-0.2秒)，测量范围宽(从ppm到百分含量)，使用温度高(600～1200℃)，运行可靠，安装方便，维护量小等优点，因此在冶金、化工、电力、陶瓷、汽车、环保等工业部门得到广泛的应用。

二、氧传感器测氧原理

氧探头的工作原理

引言概述：

氧探头是一种用于测量气体中氧气含量的传感器。它广泛应用于医疗、环境监测、工业过程控制等领域。本文将详细介绍氧探头的工作原理。

一、氧探头的类型

1.1 膜型氧探头

膜型氧探头是最常见的一种氧探头。它由一个氧透过性薄膜、一个参比电极和一个工作电极组成。工作电极上的薄膜只允许氧气通过，而不允许其他气体通过。当氧气与工作电极上的薄膜接触时，会发生氧化还原反应，产生电流。通过测量这个电流，可以确定气体中的氧气含量。

1.2 电化学氧探头

电化学氧探头是另一种常见的氧探头类型。它由一个电化学电池和一个测量电路组成。电化学电池中的电解质溶液含有氧化剂和还原剂。当氧气与还原剂反应时，会产生电流。通过测量这个电流的大小，可以确定气体中的氧气含量。

1.3 光学氧探头

光学氧探头是一种使用光学原理来测量氧气含量的传感器。它利用氧气对荧光染料的荧光强度产生影响的特性。当氧气浓度增加时，荧光强度会减弱。通过测量荧光强度的变化，可以确定气体中的氧气含量。

二、氧探头的工作过程

2.1 传感器信号采集

氧探头会采集气体中的氧气含量，并将其转化为电信号。不同类型的氧探头采集信号的方式有所不同，但基本原理是相似的。

2.2 信号处理

采集到的电信号会经过放大、滤波等处理，以提高信号的稳定性和准确性。信号处理的目的是消除噪声干扰，并使得测量结果更加可靠。

2.3 结果输出

经过信号处理后，氧探头会将测量结果输出给显示设备或控制系统。输出结果可以是氧气浓度的数值，也可以是相应的电信号。

三、氧探头的应用领域

3.1 医疗领域

烧结过程中控制氧势和碳势

都知道在烧结过程中，

必须控制氧势和碳势，

可怎么控制？

热处理涉及到部件的加热和冷却。不过它也是一个金属或合金在高温下同炉内气氛中的成分发生反应和相互作用的化学过程。同其他热处理工艺相比烧结工艺的环境温度较高，而且每个阶段气氛都很复杂。

从一个使用氧化性气氛的预热区开始，粉末、润滑剂在这里被氧化、挥发的润滑剂容易被正常流动的气体从该区的气氛中带走，然后，不含润滑剂的坯件进入一个还原性气氛，开始烧结步骤。武汉华敏开发的碳势控制系统中的，氧探头直接在炉膛中连续在线检测氧含量，能够对烧结炉内的碳进行精确的控制。这种先进的系统还能优化碳向炉内输入，从而避免产生烟灰和过多的碳沉积。

通过调节天然气或丙烷流量而优化碳的控制，有助于减轻传送带渗碳的程度。渗碳会导致金属尘化，如果不采取措施，会出现断裂情况。不过，这些问题都能够通过恰当的热处理工艺控制而得以解决。

氧探头作为可控气氛在线碳势控制的主

要手段，是通过测量炉内的氧分压高低，

间接反映碳势的高低，CO↔［C］

+1/2O2。在气氛中的CO值恒定的前提

下，若测出炉气中的可变氧量，可测定出炉气碳势，然后通过加入丙烷或空气的追加，达到控制碳势的目的。武汉华敏测控开发的HM系列气氛残氧检测、加热炉膛气氛检测、热处理渗碳、碳氮共渗、正火退火、烧结炉窑、冶金炼铁等系列气氛检测自动控制系统供市场选择。系统由检测元件HMA、ST系列氧传感器、进口欧陆2400碳控仪、控制执行机构电磁阀和氧传感器维护仪组成。

探头的工作原理

探头是一种用于探测和测量某种物理量或化学特性的设备。探头能够将所测量的物理量或化学特性转化为电信号，并将信号传递给其它设备进行进一步处理或显示。

探头的工作原理基于不同的测量原理而有所不同。下面以一些常见的探头为例进行说明：

1. 温度探头：温度探头通常由热敏元件组成，如热电阻或热电偶。当温度发生变化时，热敏元件的电阻或电压也会发生相应的变化，通过测量这种变化可以确定温度的变化程度。

2. 压力探头：压力探头常采用压阻传感器或压电传感器。当受到外界压力时，传感器中的电阻或电压会发生变化，通过测量这种变化可以确定压力的大小。

3. pH探头：pH探头常使用玻璃电极或电离电极。玻璃电极会因溶液中的氢离子浓度发生变化而产生电势变化，通过测量这种电势变化可以确定溶液的酸碱性。

4. 氧气探头：氧气探头通常使用氧化铝或氧化钇等材料作为感受元件。这些材料在不同氧分压下电导率会有所变化，通过测量这种变化可以确定氧气的浓度。

探头的工作原理多种多样，但都遵循将所测量的物理量或化学特性转化为电信号的基本原理。这些电信号可以通过传输线路

传递给测量仪器或控制系统，进行数据分析和处理，从而实现对被测量物理量或化学特性的准确测量。

氧探头测量碳势原理

氧势法控制碳势原理

氧势法是利用ZrO2固体电解质，铂金丝氧电极组成的氧浓差电池（即氧探头），在高温下输出电压与炉气氧分压有一定的函数关系，间接控制炉气的碳势，氮势的方法。

1。氧势法控制碳势的原理：

在可控渗碳气氛中，微量氧有以下的平衡关系：

[]21

2CO C O =+ （1-1）

[]221

2CO C O =+ （1-2）

2221

H O H O =+ （1-3）

平衡时，式（1-1）的平衡常数表达式： 2

12(11)o c CO

K a P -=

（1-3）

所以：2

(11)

12CO c o P a K p

-= （1-4）

式中 (11)K -——（1-1）式的平衡常数，是温度的函数

CO P ，2O P ——炉气中的CO,O2的分压

c a ——碳在奥氏体钢中的活度，其数值可近似用/c p sat a C C =来表示。 sat C ——奥氏体钢中饱和碳浓度 p C ——炉气碳势 T ——绝对温度K 式（1-3），（1-4）有以下关系：

(11)1/2

P sat

O P C K C P -= （1-5） (11)5870

lg 4.539K T

--=

- （1-6）由上式公式可知，在一定温度下，碳势p C 可用21/2

/CO O P P 比值求得，这就是通过测试和控制21/2/CO O P P 的比值来控制碳势的理论基础。当炉气中CO P

变化不大时，可认为是一种常量时，碳势就可以通过测量炉气中的氧分压来控制碳势，这就是氧势法理论基础。

当式（1-2），（1-3）反应达到平衡时，则： 2

2(12)CO o CO p p K P -=

氧探头的工作原理

氧探头是一种用于测量气体中氧气浓度的传感器。它广泛应用于工业生产、环

境监测、医疗设备等领域，具有重要的应用价值。下面将详细介绍氧探头的工作原理。

一、传感原理

氧探头的传感原理基于电化学反应。传感器内部通常包含一个氧气透过膜（O2 permeable membrane）和一个电解质。氧气透过膜是一种特殊材料，能够让氧气分

子通过，但阻挡其他气体的进入。电解质通常是一种能够导电的溶液或固体材料。

二、工作过程

当氧探头暴露在气体环境中时，氧气分子会通过氧气透过膜进入传感器内部。

在传感器内部，氧气分子与电解质发生反应，产生电流。这个电流的大小与氧气浓度成正比。

三、测量原理

为了测量氧气浓度，氧探头通常与一个电流测量电路连接。电流测量电路会测

量传感器产生的电流，并将其转换为氧气浓度值。这个转换过程通常通过校准和标定来完成，以确保测量结果的准确性。

四、影响因素

氧探头的测量结果可能会受到一些因素的影响，如温度、湿度、压力等。因此，在实际应用中，需要对氧探头进行校准和补偿，以提高测量的准确性和稳定性。五、应用领域

氧探头的应用非常广泛。在工业生产中，氧探头常用于监测和控制工艺气体中

的氧气浓度，以确保生产过程的安全和稳定。在环境监测中，氧探头可以用于测量

大气中的氧气浓度，帮助了解空气质量和环境污染情况。在医疗设备中，氧探头常用于监测患者的血氧水平，以帮助医生判断患者的健康状况。

六、发展趋势

随着科技的进步，氧探头的性能不断提高。新型的氧探头材料和设计正在不断

涌现，以提高传感器的灵敏度、响应速度和稳定性。此外，无线传输技术的应用也为氧探头的远程监测和控制提供了新的可能性。

定碳技术指导

定碳方法

由于利用碳势传感器检测炉气碳势实际是一种间接测量碳势的方式。我们实际检测的还是炉内的氧含量和温度 ,而炉内的氧含量和碳浓度在一定的温度下存在一定的化学平衡关系 ,因此我们可以通过测量氧电势和温度电势来推算出碳势值 ,这一部分工作由碳控仪实现。但不同的渗碳气氛中 CO 含量是不同的,因此氧电势、温度电势和碳势之间的对应关系 ,只有在某一确定的渗碳气氛中 ,或者说一定的 CO 含量下才有明确的对应关系 , 因此要得到较好的实际碳势控制精度 , 必需进行碳势检测的修正工作。具体说既是碳控仪显示碳势值是通过采样氧电势值 E 和绝对温度值 T 并确定 CO 分压 Pco 值,来积算碳势并在显示出来的。厂家设计一般采用经验函数,近似于 C%=￡ (PF,Eo2,T,Pco 函数, 在积算变量中增加了一个 PF 修正系数, 以便修正碳势值,所以在更换及使用氧探头过程中,必须通过定碳来获得炉内实际碳势, 以便对显示碳势值进行校正。

修正工作一般通过定碳法来进行 , 具体做法是 :在炉内气氛稳定时 , 用定碳片准确测定炉内实际碳势值 ,将测定的实际碳势值作为当时炉内的标准碳势值。将这个值与当时碳控仪的显示值比较 ,如有偏差,通过调整碳控仪的补偿参数值来修正碳势显示值(具体参数请参考您所使用的碳控仪说明书 ,使其符合实际碳势值。

定碳片碳势计算方法:

C 1=[(W1-W 0/W1]x100%+C0

其中:C 1---炉内实际含碳量 C 0---试验前定碳片实际含碳量

W 1--试验后定碳片的重量(±0.5毫克 W 0---试验前定碳片的重量(±0.5毫

SLCS系列氧探头

SLCS-系列氧探头是本公司在引进国外最新技术的基础上开发成功的一种美式探头。其特点是：（1）氧化锆头直接焊接在高铝管上形成一个整体，与片状、球状锆头不同的是不可拆卸，所以具有更好的密封性和机械性能。（2）其内外电极采用特种贵金属合金，使探头性能更优良。这种结构与美国的BARBER-COLMAN，MARATHON(马拉松)，澳大利亚及日本产的探头是类似的。本探头与上述探头输出毫伏值及内阻相近，可以相互兼容，直接替代。至目前为止（2004年12月）已有一百几十台套美国ABAR—IPSEN、SURFACE、德国易普森、爱协林炉、日本中外炉等引进炉在使用SLCS-系列氧探头进行生产，用户反映良好（其中包括渗碳、碳氮共渗、超级渗碳等工艺）。

由于以上结构特点，本产品具有以下几大优点；

1.能在渗碳、碳氮共渗、超级渗碳、氮基气氛渗碳、保护气氛等各种工艺中长期使用。

2.具有良好的热振性及抗机械振动性能，可以装在井式炉、网带炉、多用箱式炉和连续炉

等各种炉型中使用。

3.密封性好、灵敏度高、响应时间快，特别适用于碳势控制精度要求高的场合。

4.结构简单、维修保养方便。

5.外壳采用镍铬耐热合金，可以防止意外撞击造成的断裂。

一．工作原理与结构

图1

氧探头的结构如图1所示。低温时氧化锆内阻可以认为是无穷大，探头开路，仪表上显示的数据无意义。当温度超过650°C时，氧化锆成为固体电介质电池，由于锆头内外侧氧分压不同，在内外电极上产生浓差电势E。

E的大小符合Nernst方程：

E=0.215*T*Ln(P01/P02)=0.25*T*Ln(0.2095/P02)————（1）

氧传感器原理

氧传感器通过测量氧气浓度来确定气体或液体中的氧含量。其工作原理基于氧分子在固体电解质表面的电离和还原。下面是氧传感器的工作原理：

1. 锆氧电池传感器原理(ZrO2)：

- 在两侧电极之间存在一个氧离子导体，通常是由氧化锆构成。

- 当传感器的一个侧面暴露在待测气体或液体环境中时，氧气分子会通过穿透金属屏蔽层并进入氧离子导体。

- 在导体表面，氧气分子会与导体中的自由氧离子结合形成氧离子，这些氧离子会在传感器电解质上建立电势差。

- 电势差通过两侧的电极之间的电阻读数来测量，由此可以得出氧气浓度的值。

2. 膜扩散型氧传感器原理：

- 传感器的一个侧面暴露在待测气体或液体环境中，传感器内部为气体分压系统。

- 氧气分子在待测气体和膜层之间扩散，通过气体分压差来影响传感器输出。

- 传感器上的半导体或电极被氧气分子吸附，从而改变电流或电势输出，用于测量氧气浓度。

这些氧传感器工作原理的共同点是使用传感器内部的氧离子导体或膜层与待测气体中的氧气发生反应，通过测量电势差或电

流变化进行氧气浓度的测量。这些传感器在许多应用中被广泛使用，包括环境监测、医疗设备和工业领域等。

如何测量和控制可控气氛炉内的碳势

炉内碳势是在一定温度下，炉内气氛与一定含碳量的钢铁零件相界面上发生化学反应，达到平衡的炉气状态，其高低取决于炉气本身的组成成分、炉气所处的温度以及炉内催化等条件下等众多因素，将会对炉内的碳势有一定的影响，对于保护气体而言，炉气的碳势应与钢本身的含碳量相当或略高，这样才能确保钢铁零件在加热过程中不会发生氧化和脱碳。

气氛的碳势可使用低碳碳素钢钢箔直接测定，但为了便于控制，通常是通过测量气氛中某一种或几种组分的含量来进行间接测量。由于各组分之间相互作用，对于给定气氛在平衡条件下，测出一种或少数几种的组合含量，便于可以间接确定气氛的碳势。

气氛中各组分选择吸收波长不同的红外线，而且所吸收的红外线能量随该组元在气氛中的含量变化。

使用露点仪测量，由于露点是指气氛中水蒸气开始凝固或雾化温度，水蒸气的含量越高，则气氛的露点也越高。测出气氛中露点便可以确定水分的含量。

使用的仪器为氧探头，氧探头的主要组成部分是氧化锆浓度电池，其中包括一个氧化锆制成的一端封闭的管。

氧传感器原理

一、前言

二、氧探头测氧原理

氧探头是利用氧化锆陶瓷敏感元件来测量各类应用环境下的氧含量的，通过它以求实现工业加热炉燃烧过程自动控制，以及热处理可控气氛炉对零件的质量控制。下面介绍氧化锆陶瓷是如何来完成测氧功能的。

马拉松氧探头操作手册

MS1操作手册

一、介绍：

氧化锆传感元件提供了一种唯一的测量热元件体O2的方法。安装在一个探头上可以测量很低的O2浓度或是很大范围的氧浓度。这个探头允许一种就地测量，测量的方式用以热环境。

二、技术说明

碳测量是一种氧化锆的特别产品，设计用于在严酷的环境下操作，这种环境非常容易导致传感器过早的失效。

氮化锆传感物质是一个插头，它和一些低熔点物质一起被密封在一个铝管内。传感面的电接触是通过维持外壳空腔底部的压力来实现的。所以外壳是负极，而且是不能改变的。任何改变外鞘的行为都会使外鞘探头破坏掉并导致保质期无效。同时还提供周期性的燃碳装置，这是为了预防残碳的累计。请看第5部分第6页。

三、操作原则

外部电极暴露的气体内，如果探头温度在推荐的范围内，那么两极间会产生势差，依照两极间氧分压不同，根据公式：E=2.303（RT/4F）log10（P1/P2）（V）R—气体常数 1.987 cal/ C moll P1，P2—氧的分压（两极上）

T—绝对温度F—法拉第常数（23.060 al/V equiv.）

如果在一端的氧的分压已知那么通过势差就可以测出另外一端的氧的分压。

如果假设在炉内气氛中平衡状态占优势，那么有关碳传感的反应可以表现为：

CO<

同时响应的反应表现为：K=P O2*（Ac）/P co K—平衡温度常数

P O2，P co分压，Ac为碳的活度——与温度、势能相关联的热动力的数值。

如果用碳传感器O2的输出来替换，我们可以建立关于传感输出和碳活度的关系：

E=0.0992T R[log10(0.4577Ac/K/Pco)]MV

氧探头工作原理

氧探头又称氧化锆浓差电池，它的工作原理（见示意图）是：以高温氧化锆作固体电介质，在高温下若电介质两侧氧浓度不同时，便形成氧浓差电池。浓差电池产生的电势与两侧氧浓度有关，如一侧氧浓度固定，即可通过测量浓差电势来测量另一侧的氧含量。

氧化锆固体电介质是在氧化锆（ZrO 2）中掺入一定数量的氧化钙

（CaO ），经高温焙烧而成。在氧化锆电介质的内外壁上用高温烧结（或压紧）的方法附上不易氧化的多孔性（网状）白金电极和电极（丝）引线。经过上述掺杂和焙烧而成的氧化锆，其晶型为稳定的立方晶体，晶体中部分四价锆离子被二价钙离子所取代而形成氧离子空穴。由于氧离子空穴的存在，在600-1200℃高温下,这种氧化锆材料就成为对氧离子有良好的传导性的固体电介质。在氧化锆两侧氧浓度不等时,浓度大的一侧的氧原子在该侧的表面电极上结合两个电子形成氧离子（2122

O e O ---+-）,然后通过氧化锆材料晶格中的氧离子空穴向氧浓度低的一侧运动,当到达低浓度一侧时,便在该侧电极上释放两个电子并结合成氧分子放出(2122O O e ----+),于是在高氧侧和低氧侧电极上分别造成正负电荷积累,产生电势,此电势阻碍这种迁移的进一步进行,直至达到平衡为止,从而形成氧浓差电池。

浓差电池产生的电势与两侧氧浓度差有关，称为氧浓差电势。氧浓差电势E 的计算公式为：

224o o P RT Ln F P 'E =〖其另外表达方式为222

4.9610lg o o P P -'E =⨯∙T ∙或E （mv ）=0.0992T[1.995＋0.15C P ＋lgC P －lgP CO ]＋816.1〗

氧探头的工作原理

引言概述：

氧探头是一种用于测量氧气浓度的传感器，广泛应用于医疗、环保、工业等领域。它通过特定的工作原理来准确地检测周围环境中的氧气浓度，为相关行业的生产和研究提供了重要的数据支持。

一、氧探头的传感原理

1.1 氧气浓度传感器

氧探头中的传感器是关键的部件，它能够感知周围环境中氧气的浓度。传感器

通常采用氧化物半导体材料，当氧气浓度发生变化时，传感器的电阻值也会发生相应的变化。

1.2 电化学传感器

另一种常见的氧探头传感原理是电化学传感器，它利用氧气在电极上的氧化还

原反应来测量氧气浓度。当氧气与电极发生反应时，会产生电流信号，通过测量电流信号的大小来确定氧气浓度。

1.3 光学传感器

光学传感器是一种新型的氧探头传感原理，它利用光学技术来测量氧气浓度。

通过光学传感器可以实现无接触式的氧气浓度检测，具有快速响应、高精度等优点。

二、氧探头的工作原理

2.1 氧气浓度测量原理

氧探头通过传感器感知周围环境中的氧气浓度，然后将这一数据转化为电信号输出。传感器中的电阻、电流等参数会随着氧气浓度的变化而发生改变，从而实现对氧气浓度的准确测量。

2.2 信号处理原理

氧探头将传感器采集到的电信号传输至信号处理器进行处理，信号处理器会根据预设的算法对信号进行滤波、放大、转换等操作，最终输出一个准确的氧气浓度数值。

2.3 数据输出原理

经过信号处理器处理后的氧气浓度数据会被输出到显示屏、计算机等设备上，用户可以通过这些设备直观地了解周围环境中的氧气浓度情况。同时，氧探头还可以与其他设备进行通讯，实现数据的远程传输和监控。

氧探头的工作原理

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