在球墨铸铁和蠕墨铸铁生产过程中,常常由于球化或蠕化处理达不到预期效果而造成大量废品,为了达到提高铸件质量的目的,迫切需要在炉前对铁水的石墨形态进行快速预测。目前已有的各种检测方法均无法满足现场快速检测的要求。液态合金质量是影响铸件质量的最直接和最主要的因素,表面张力是液态合金最基本的物理属性之一,它不仅是某些金属内部结构的表征,而且会对铸件表面质量产生较大影响。有很多文献表明,在一定条件下,铁水表面张力的大小与铸铁凝固后的石墨形态有较明显的对应关系;铝合金的表面张力与变质处理效果相关。因此,通过快速检测表面张力可以预测液态合金某些质量参数。本文基于一种全新的测试方法“气泡幅频当量法”,研制了一种炉前快速识别系统。该测试系统的基本原理是:通过耐高温探头向铁水中吹入气泡,将测得的气泡压力变化幅值、气泡个数和毛细管管径与标准管径之差等三个参数,经适当的计算模型处理后,得到当量表面张力,以此表征铁水石墨形态。测试系统以80C196KC单片机为核心,扩展了键盘、显示器、微型打印机及继电器驱动等外围接口,能够自动完成探头的自动装卡及插入铁水和吹气等一系列动作,整个测试过程仅5秒钟。模拟测试表明该系统具有操作界面友好、移动方便、运行可靠、准确度高等特点。