سیستم کنترل دمای کوره‌ی عملیات حرارتی تحت خلاء بخش کلیدی برای اطمینان از پایداری و کنترل دقیق دمای داخل کوره است. یک سیستم کنترل دمای موثر می‌تواند کیفیت محصول را تضمین کند و بهره‌وری تولید را افزایش دهد. طراحی یک سیستم کنترل دما نیازمند در نظر گرفتن مجموعه‌ای از عوامل است که شامل ساختار کوره، روش گرمایش، نوع و موقعیت سنسورهای دما و انتخاب کنترلر می‌شود.
ابتدا، ساختار کوره‌ی عملیات حرارتی برای طراحی سیستم کنترل دما بسیار اهمیت دارد. کوره‌ی عملیات حرارتی معمولاً از لایه عایق، عناصر حرارتی و اتاقک گرمایش تشکیل شده است. لایه عایق می‌تواند از اتلاف حرارت جلوگیری کرده و دمای داخل کوره را پایدار نگه دارد. عناصر حرارتی شامل سیم‌های مقاومتی، گرم‌کننده‌های گرافیتی و غیره هستند که منبع گرمای داخل کوره را فراهم می‌کنند. اتاقک گرمایش منطقه‌ای است که محصول در آن گرم می‌شود و منطقه کنترل دما محسوب می‌شود. طراحی یک سیستم کنترل دما بر اساس ساختار کوره، حیاتی است.
دوم، روش گرمایش نیز از جمله عواملی است که بر طراحی سیستم کنترل دما تاثیر می‌گذارد. روش‌های گرمایش متداول شامل گرمایش مقاومتی و گرمایش القایی هستند. هر روش گرمایش نیاز به سیستم کنترل دمای متفاوتی دارد تا ثبات و کنترل دقیق دمای داخل کوره را تضمین کند. به عنوان مثال، گرمایش مقاومتی نیاز به دستگاه کنترل توان الکتریکی برای تنظیم قدرت گرمایش دارد، در حالی که گرمایش القایی نیاز به دستگاه تنظیم فرکانس برای کنترل قدرت گرمایش دارد.
سوم، نوع و موقعیت سنسورهای دما نیز از مهم‌ترین عوامل موثر بر طراحی سیستم کنترل دما هستند. سنسورهای دما متداول شامل ترموکوپل‌ها، مقاومت‌های حرارتی، دماسنج‌های مادون قرمز و غیره هستند. انتخاب سنسورها باید بر اساس محدوده دمای داخل کوره، دقت مورد نیاز و شرایط محیطی تعیین شود. موقعیت سنسورها نیز باید به گونه‌ای انتخاب شود که بتوانند دمای داخل کوره را به دقت منعکس کنند.
در عین حال، انتخاب کنترلر بسیار حیاتی است. کنترلر بخش مرکزی سیستم کنترل دما است که برای دریافت سیگنال‌های بازخورد از سنسورها و تنظیم قدرت گرمایش بر اساس مقدار تنظیم شده، استفاده می‌شود. کنترلرهای متداول شامل کنترلرهای PID و PLC هستند. انتخاب کنترلر باید بر اساس نیازها صورت گیرد و معمولاً باید دقت کنترل، سرعت پاسخ‌دهی و قابلیت اطمینان را در نظر بگیرد.