氧电势和温度的关系

cnszgong

有一台井式气体渗碳炉，采用马拉松氧探头，配气体分析仪，仪表显示渗碳温度为920度，碳势为1.05 ，氧电势为1155MV ,气体分析仪上一氧化碳读数为 20%左右。整个数据看上去很正常。但通过钢箔定碳的结果却是：碳势为1.12 ，通过马拉松氧探头说明书上所提供的表格显示：一氧化碳为20%，温度华氏1700的情况下， 氧电势在1155左右时 碳势应该在1.07左右的。经过补偿后氧电势降低1148mv,再次定碳的结果就是1.05左右，那我是否可以这么判断，在一氧化碳为 20%左右 ，碳势1.05  的情况下引起氧电势偏低的原因是炉内实际的温度和仪表显示的温度偏差太大造成的呢？（比如 炉内实际温度低于仪表显示温度920度一下10度）

cnszgong

再补充一点 马拉松氧探头在温度920，CO20%，碳势0.99 时 氧电势也应该在1150左右.当氧电势在1148MV,经过定碳得到炉内实际碳势1.05时 ，我是否有理由断定炉内实际温度在912摄氏度呢？？

shbjh

经过补偿后氧电势降低1148mv,再次定碳的结果就是1.05左右，

你怎么补偿的？？是不是调整了仪表的毫伏信号偏移量，这样的做法不可取，氧化锆毫伏信号值是氧化锆的电化学特性决定的，在特定的条件先，任何一家氧探头的毫伏信号从理论上说都是一样的，就像锂电池的电压就是3.7v,不管那家的电池，都是这个电压，你不应该修正这个东西。

你测量结果的误差来源于碳活性的差别。在原来，在计算碳势的时候只考虑了氧分压以及一氧化碳和温度的影响。碳控表中碳势的计算用的是11式的计算公式。11式是由1，8，9和10推倒出来的



问题就出在10式里面的ac,它是碳活性系数，它的值是通过实验的方法得出的与含碳量相关关系式。
然而这里的碳活性系数与CO,CO2,CH4（碳氢化合物）的含量都有关系，不只和CO有关系。同样的条件下，CO和CH4含量的增高会引起碳势比氧化锆计算出的碳势偏高，CO2含量的偏高可以让氧化锆计算出的碳势偏低。而这个实验的基础就是吸热式发生器产生的气氛。如果你的气氛和理想裂解成分的含量有偏差，那就脱离了试验关系成立的基础。

所以，我们不应该将碳控表中的CO含量有关的参数当成单纯的CO含量，而应该把它当成一个修正系数，通过修正这个系数来让碳控仪的读数符合箔片定碳的结果。这也就是为什么有的碳控仪制造厂家的修正系数不叫一氧化碳系数，而叫工艺系数或者其他称呼，有的碳控仪表要求输入的修正系数根本就不是所谓的CO含量值，而是一个大于100的数。

不知道我的解答有没有消除你的困惑，仪表厂家对毫伏信号的修正功能，我个人认为是校表的时候用的，如果你将探头的毫伏信号线拔掉，无论如何你必须要保证仪表的毫伏读数为零。如果不是，那么你的仪表就不能正确的进行碳势运算。

husongping

其实哪里有固定的对应关系呢？炉内气氛结构不同，关系也不同，所谓对应关系只能是参考，你定出来的碳含量才是硬道理，它代表了零件表面能够获得的碳含量，也就是你所需要的，氧探头的毫伏值只是过程控制中的一个参数而已。

cnszgong

3# shbjh


我只是想 通过对仪表读数的判读来推测 炉内实际渗碳温度的高低，呵呵
根据金相分析的结果 也证实了我的推测是有点道理的，一炉设定深度4.8 mm的产品出炉试样深度在4.38mm左右 ,
单纯的调整仪表的毫伏信号偏移量，这肯定不行的，（当然特殊情况下 也可以做一下双向补偿：也就是同时对碳势和氧探头毫伏值进行必要的调整，这个我多次试过，没出任何问题，不过这种方法少用为妙）
经过补偿后，再次定碳的结果就是1.05 氧电势的读数才是1148mv

sh-sbc

shbih先生：能提供氧探头毫伏值--温度--CO值的数学模型吗？也就是碳控表的计算公式？据说，双因素控制能控制的很准确。多谢了！

liruitu

回复 7# sh-sbc


    E=K1*(T+273.15)*(LOG((10^(LOG(co%/100)-LOG(-(C%/(C%*K2-K3)))-(K4/(T+273.15))-K5))^2/0.209))
    K1，K2，K3，K4，K5---常数

sh-sbc

回复 8# liruitu


    谢谢8楼，可是这么多的K 没法计算。

liruitu

回复 9# sh-sbc


    各个厂家参数有所不同，具体的参数你可以询问相关的厂家。

liruitu

我可以给你一组参考值：k1=0.0496               k2=40.94         k3=155.1                 k4=8222        k5=4.5458