1.气体渗碳碳势的自动控制

碳势受很多因素的影响，如CO₂、H₂O、O₂、CH₄、CO、H₂的气压，炉温，被处理工件的合金元素等。上述这些影响因素称为自变量，而碳势则称为因变量。若选取影响较大的自变量作为碳势的控制量，其他次要的影响因素则作为恒量来处理，这样的控制系统称为单参数控制系统。若选用两个或三个影响较大的自变量来控制碳势，则称为双参数或三参数控制系统。

单参数控制系统的特点是所需设备较简单，成本较低，但控制精度较差；双参数或三参数控制系统的特点是控制精度高，但设备较复杂，成本相对也高一些。

通常可将露点仪、CO₂红外仪或氧探头作为检测原件组成单参数碳势控制系统。这里仅以氧探头单参数碳势计算机控制系统为例进行介绍。图4-21是氧探头单参数碳势计算机控制系统框图。温度控制精度可达±2K，碳势控制精度可达w_C±0.05%。

碳势与氧探头输出的氧浓度电动势的数学模型如下：

式中 E——氧浓度电动势（mV）；

K、a、b——常数，与渗碳剂、温度、钢种、炉况有关，可通过试验测定。

将式（4-11）存入计算机，每当测定E值时，计算机就按事先编好的程序算出当前的碳势，并与给定碳势进行比较，得出碳势偏差值及极性，随后计算机按给定的控制算法算出控制量，通过D/A转换来控制电磁阀的启闭频率，改变液体渗碳剂的滴量，从而使碳势保持在给定值。

2.炉温(www.daowen.com)

由热电偶测得的温度信号，经CPU按预先编排好的程序处理，获得与温度偏差成PID关系的控制量，直接输入晶闸管过零触发器，以控制晶闸管过零触发器，进而控制晶闸管输给电炉的电功率，从而达到控制炉温的目的。

3.时间管理

依照工艺过程预先选定的预热、加热、渗碳和扩散的时间曲线，进行时间控制。

4.其他控制

图4-21 氧探头单参数碳势计算机控制系统框图

1—气泵 2—流量计 3—氧探头 4—数控阀 5—滴注器 6—热电偶 7—电源线 8—井式气体渗碳炉

目前普遍应用的箱式炉中的进料口车运动、炉门开启、工件进炉、推料、加热、停炉、冷却、报警等均由计算机控制。

计算机具有很强的计算能力，可以很方便地组成各种双参数碳势控制系统或三参数碳势控制系统，进行高精度的碳势控制。