一、氢探头的基本功能与原理

氢探头主要用于测量炉气中的氢气含量（氢势），而非直接测量氮势；但在渗氮工艺中，通过测量氢气分压（PH2），可间接计算氮势。其核心原理基于以下两点特性：

• ?氢气的高热导率?：氢气热导率显著高于其他常见气体（如氮气或氨气），当氢探头暴露于炉气时，氢分子进入传感器内部，引起热导率变化。

• ?信号转换机制?：探头内置热导式传感器（如MEMS热导元件），通过检测温度变化或热量损失，转化为电信号（如电压或电阻变化），从而精确量化氢含量。

二、测氮势的间接方法

在渗氮或氮碳共渗工艺中，氨气（NH?）分解为氮原子和氢气（反应式：NH? → 3/2H? + [N]）。氮势（Kn）定义为氨分压（PNH3）与氢分压（PH2）的比值，计算公式为：

Kn=PNH3PH23/2Kn=PH23/2PNH3

通过氢探头测得PH2后，结合预设的氨分解率或气体比例，可间接推导氮势。

氢气传感器的四种工作原理

三、应用优势与局限性

• ?优势?：实时监测氢含量，实现渗氮过程的自动化控制；响应速度快（通常秒级），适用于高温环境（如700℃以上炉膛）。

• ?局限性?：

• 依赖气体比例稳定性，若炉气含杂质（如水汽或油污），测量精度会下降。

• 需定期校准传感器，且探头寿命较短（通常数月）

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?联系方式?：电话18560220268（杨女士），地址济南市槐荫区经十路22799号?。

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