鋼材在空氣中或爐氣中加熱時，在高溫下，鐵及鋼中的碳會與氣氛起化學反應作用，在發生氧化，還原，脫碳，滲碳等反應。對一般鋼材或零件，氧化脫碳增加金屬消耗量，如汽車和拖拉機行業製造過程中多次加熱造成的金屬損失約占零件重量7%。為此在一些對表面質量要求高的熱處理爐內採用了可控氣氛。
可控氣氛在熱處理中的套用，能有效地防止零件在加熱過程中的氧化脫碳，對零件在熱處理中的變形和開裂傾向也有所改善，並且在化學熱處理中採用可控氣氛還可以準確控制表面滲入元素的濃度，提高滲件質量。但是從另一方面，我們也可以對可控氣氛進行有效的控制，使爐氣的氣氛朝著有利於脫碳的方向發展，對低碳鋼進行脫碳處理，便可以製得所需的純鐵。
可控氣氛分析熱處理爐氣碳勢的控制
碳勢控制技術是熱處理界極為關注的話題，多年來進行了大量的試驗和研究工作，取得很大的成就。合理的氣氛應能加快化學熱處理過程，有良好的保護效果，較少的氣氛耗量和原料消耗量及較低的成本。在研究初期，研究者認為只有吸熱式滲碳氣氛才能進行有效的碳勢控制。隨著測試技術的發展，測量與控制爐氣碳勢的儀器依次有露點儀、紅外儀、氧探頭、電阻法碳勢控制儀及多氣氛一體化熱處理可控氣氛分析系統。
多氣氛一體化可控氣氛分析
氣氛控制在我國已有40年的歷史，最初是用露點法，繼而採用紅外儀，20世紀70年代末開始採用氧探頭。當計算機出現後，又開始發展了多參數控制方法。2014年，華敏測控研究了多氣氛一體化熱處理可控氣氛分析系統，即將氧探頭和CO,CO2，CH4檢測集成於一台儀表中，不再需要繁瑣複雜的管線連線，也不用像操作氧探頭那樣使用多氣氛碳勢控制系統。日常維護和使用不再是制約技術套用的瓶頸。
高速取樣
取樣探頭系統可以將抽取的爐氣加速，管內的氣體流速可達5.3米/秒，使得採樣系統的回響速度提高到1-2秒。高速取樣不僅系統檢測反應速度快，爐氣快速流動還有利於避免雜質沉積堵塞管路和成分轉換影響測量精度。
取樣探頭疾冷固化爐氣
取樣探頭內置換熱系統，能將爐氣快速降溫，使得到達爐壁附近的氣體溫度低於80℃。快速降溫有利於避免抽取爐氣降溫過程中一氧化碳和二氧化碳等氣氛轉換導致的樣氣與實際爐氣的差異。也消除了水汽凝結以及碳黑的析出而影響測量元件的精度和可靠性和也避免了堵塞管路。
集成一體化自動氣氛檢測氧探頭碳勢控制儀，像操作氧探頭那樣使用多氣氛分析系統，模組化一體式結構，軟硬體一體化設計，不僅僅是將各種元件放在一個箱體裡。
