周怡君，戴 挺，王明君

(1.东南大学机械工程学院，江苏南京 211189;2.东南大学材料科学与工程学院，江苏南京 211189)

0 引言

铸铁炉前快速热分析技术是以铸铁组织形成过程的凝固温度曲线为被测对象，对凝固曲线进行数学分析，得到曲线的特征点，并根据预先确认的数学模型计算出铁水的碳当量(CE%)、碳含量(C%)、硅含量(Si%)等指标的铸铁成分分析技术［1－3］。快速热分析仪的测量精度可以达到 CE＜0.10%、C＜0.05%、Si＜0.10%，是铸铁生产过程中炉前使用的简洁、快速、准确的分析仪器。

为了加强铁液质量控制，国内外在铸铁炉前快速检测方面做了大量的研究。特别是西方工业发达国家将计算机技术应用于铁液质量热分析法检测，研制出了智能化多功能测试仪。例如天津撒布浪斯探测仪器有限公司和天津汇丰探测装备有限公司等合资企业生产的炉前铁水质量管理仪，一般采用8条曲线，实现了对铁液性能的快速、准确的测定，很好地保证了铸件的产品质量。而在国内，炉前快速分析仪的研发相对较少，技术相对落后。朱彬等采用单片机与PC104相结合的方式，完成了数据的采集以及成分的分析［4－5］;夏志全等提出基于Lab-VIEW的快速热分析仪数据采集系统，采用第三方数据采集卡通过串口通信与上位机相连，实现了温度数据的实时采集与显示［6］。

文中采用单片机作为控制核心，10吋LCD实时显示采样曲线以及分析结果，微型打印机实现结果的输出，从而实现便携式快速热分析仪的研制。

1 硬件设计

图1所示为快速热分析仪硬件框图，系统分为4个部分:核心控制单元、数据采集单元、人机交互单元和CAN总线单元。……