滲氮爐用氫探頭的關(guān)鍵技術(shù)解析 ?直接氮勢控制?

滲氮爐用氫探頭概述

1. 作用與原理

   • 氫探頭是滲氮（氮化）和氮碳共滲工藝中測量爐內(nèi) 氫分壓（氫含量）? 的核心傳感器。
   • 采用 熱導式（MEMS）或電化學式 傳感技術(shù)，利用氫氣與其他氣體熱導率或電化學反應的差異，直接在爐內(nèi)獲取氫濃度。
   • 通過實時氫分壓，可 計算氮勢（pN?）?，實現(xiàn)對氨分解率的閉環(huán)控制，從而保證氮化層厚度、硬度和均勻性。

2. 主要優(yōu)勢

   • 實時、零距離測量：探頭直接安裝在爐體或排氣口，避免取樣、管路泄漏、冷凝等導致的誤差。
   • 高溫耐腐蝕：采用耐高溫合金、陶瓷芯或防腐涂層，可在 800?℃?1200?℃ 環(huán)境長期工作。
   • 輸出兼容：常見 4?20?mA、0?10?V、RS?485、Modbus?TCP 等模擬或數(shù)字信號，便于與 PLC、DCS、氮控系統(tǒng)集成。
   • 維護成本低：一體式設(shè)計無需獨立采樣系統(tǒng)，定期清理濾網(wǎng)即可，部分型號具備自清潔或聲光報警功能。
   • 抗干擾：在純氨氣氛下表現(xiàn)良好；在軟氮化或復合氣氛時，可配合 多氣體補償 或 激光氮勢分析儀 提升準確度。

3. 選型要點

   • 溫度范圍：根據(jù)爐型選擇 800?℃?1200?℃（或更高）規(guī)格。
   • 輸出方式：若已有現(xiàn)場總線（Modbus、PROFIBUS），優(yōu)先選帶相應通訊協(xié)議的型號。
   • 防塵防碳沉積：配合防塵濾網(wǎng)或負壓采樣機構(gòu)，防止碳沉積影響氫響應。
   • 安裝方式：KF25 標準法蘭、螺紋或扁平法蘭，確保與爐體或排氣口可靠連接。
   • 品牌與服務：國內(nèi)常見供應商有 華浦 等，提供現(xiàn)場調(diào)試、技術(shù)支持和備件保障。

4. 典型應用案例

   • 滲氮爐：使用 SGS? 氫探頭 + HT3000NH 控制儀，實現(xiàn)氮勢 0.8?%?1.2?% 的自動調(diào)節(jié)，提升氮層硬度均勻性。
   • 氮碳共滲爐：同一探頭同步監(jiān)測氫（氮勢）和碳（碳勢），配合多段程序?qū)崿F(xiàn)復雜工藝曲線的精準控制。
   • 井式氮化爐：氫探頭實時監(jiān)測氫分壓，配合比例調(diào)節(jié)閥防止低溫結(jié)晶堵塞氣路，保證工藝穩(wěn)定。

結(jié)論
氫探頭是滲氮爐氣氛控制不可或缺的傳感器，能夠提供 高精度、實時的氫分壓數(shù)據(jù)，幫助實現(xiàn)氮勢閉環(huán)控制、提升工件質(zhì)量并降低安全風險。選型時應結(jié)合爐溫、通訊接口、防塵需求以及供應商服務能力，確保探頭在高溫、腐蝕環(huán)境下長期可靠運行。