在渗碳、碳氮共渗、回火等可控气氛热处理工艺中，炉内碳势（即气氛对钢件表面的渗碳能力）直接决定了零件的渗层深度、硬度、组织性能等关键指标。易普森氧探头通过测量炉内氧活度，结合温度、一氧化碳（CO）浓度等参数，计算出当前碳势，为控制系统调整燃气（如丙烷）、空气或富化剂的输入量提供依据，确保碳势稳定在工艺要求的范围内。
易普森氧探头采用氧化锆（ZrO₂）固体电解质传感器，其核心原理如下：
· 氧化锆陶瓷在高温（通常＞600℃，适配热处理炉的工作温度）条件下具有离子导电性，当探头两侧（内侧为参比气，如空气；外侧为炉内气氛）的氧分压不同时，会产生电动势（依据能斯特方程计算）。
电动势信号传输至控制系统，结合炉温、CO浓度等参数，计算出碳势值（如C%），进而实现闭环控制。
