氢是唯一大量溶于铝熔体的有害气体,极易使铸件产生气孔、缩松等缺陷,从而降低其性能。目前,国内外炉前检测技术众多,大多检测方法不是需要等待氢扩散平衡这一过程,就是需要采用先进的高成本探头,从而大大增加其检测难度。因此研究一种快速、低成本的在线测氢装置,对铝合金测氢及除气具有十分重要的意义。本文从分析国内外多种测氢技术出发,总结了各种测氢技术及设备的特点,结合国内外测氢技术的优缺点,研究出了一种低成本、快速的测氢方法-负压回升速率测氢法。了解并分析了铝合金熔体中气体氢的来源,叙述了铝合金熔体中析氢动力学过程及氢在熔体中的溶解及扩散过程,详细介绍了铝合金熔体中氢气泡的形成及析出过程,通过对铝合金熔体中氢气泡的分析,以负压回升速率为原理,结合计算机采集及控制系统,研制出负压回升速率法测氢装置,并根据测氢功能的需要,将测氢系统分为标定系统及测试系统两个部分:标定系统主要包括配置不同氢含量铝合金熔体及实现建立铝合金熔体中氢分压与负压回升速率关系数据库的功能;测试系统主要以实现测量铝合金熔体中氢分压负压回升速率,并据此计算出熔体氢含量的功能。测氢系统主要由硬件和软件两个部分组成,硬件部分主要包括制造真空环境的真空泵、控制气路开关的电磁阀、控制电磁阀开关的继电器、实现数据采集和计算分析的计算机系统、实现温度和压力传感器所测得的信号转换模块、提供气体扩散环境的真空缓冲室及管路、连接测量装置与铝合金熔体的探头;软件部分程序采用Delphi语言编制,主要通过程序界面实现测氢系统中各电磁阀的开启与关闭,从而实现熔配、标定和测氢功能的转换,同时完成温度与压力传感器的数据采集与分析,实时以曲线和数据的形式同时显示在软件界面上,并最终显示测试结果。使用该装置进行了不同铝合金熔体含氢量的配置、不同铝合金熔体含氢量与负压回升速率对应关系的标定,并对不同含氢量铝合金熔体进行了测试。测试结果表明:该装置具有低成本、快速测量和测量准确的特点,经过今后的改进及优化可以满足在线实测要求。