试验证实，天然气/空气、丙酮/空气和异丙醇/空气在850～1000℃范围内均具有较好的可控制性。丙烷/空气型气氛在较低温度范围（800～880℃）具有较好的可控制性，但在常规温度渗碳下有产生炭黑的趋势。 

直生式气氛碳势控制系统如图1所示，采用O2-CO-t三参数微机碳势控制。 

通常采用调节空气流量比调节燃料流量具有更好的碳势控制效果，一方面是气氛成分变化对空气流量比较敏感；另一方面是调节燃料流量时，产生炭黑的危险较大。 

控制直生式气氛碳势，需要采用特殊的氧探头，其结构如图2所示。由于直生式气氛含有较高的CH4，而常规氧探头中的电极材料（如铂电极）对CH4的分解具有较强的催化效应，从而导致过高的输出毫伏值。特殊探头采用了特殊的合金电极及补偿电极。 

直生式气氛碳势控制用氧探头使用时应定时吹洗探头测量端析出的炭黑。 

直生式气氛对设备有一定的要求，直生式气氛适用于密封箱式多用炉、井式炉、连续式炉及其他热处理炉型。

但采用直生式气氛时，热处理炉的设计应考虑以下因素：

1.应具有足够的加热能力以满足燃料和空气反应时吸热所消耗的额外能量；

2.应加强炉内气氛的循环，并选择合适的气氛注入结构及人口位置，以保证进入炉内的气氛充分混合；

3.保证气氛在接触到工件之前已经过较充分的反应。