成功的精密铸造制造商都知道过程控制对生产高质量铸件的重要性。铸造过程中的关键变量包括模具温度、模具的隔热性能、周期时间和操作人员的方法等。然而，最关键的工艺变量是金属温度。在精密铸造过程中，金属温度的非接触式测量存在许多重大困难。不过，最近开发的一套设备可以提供实时准确的定量反馈，揭示潜在的问题。
温度的重要性
在精密铸造工艺中，尤其是在 "等轴（等轴）"工艺中，金属温度是主导因素，因此也直接影响到许多质量特性。如果测量和控制不当，金属温度的差异会对铸件成品尺寸、晶粒度、气孔率（表面和内部）、机械性能、产品质量（即热撕裂倾向）、薄壁零件的饱满度等产生影响。产生影响。
因此，改进金属温度的测量和控制将提高质量和生产率，降低维护和人工成本，并减少测试成本和责任赔偿成本。
温度测量困难
精密铸造，尤其是使用感应熔炼设备的精密铸造，一般都使用某种非接触式红外辐射热电偶或高温计作为金属温度测量的主要或辅助手段。使用传统高温计的人可能并不了解测量中潜在的误差来源，只是简单地关注仪器的 "精度 "技术条件，结果往往被误导。这些精度规格只是实验室环境中的理想目标。现实世界中的一些条件会导致出人意料的高测量误差值。它们包括（但不限于）以下情况：
这些困难是光学温度测量所独有的。与此同时，还有一些与过程相关的困难，这些困难使任何类型仪器的温度测量都变得复杂，其中包括：
高温光谱仪解决问题
高温测量技术有其固有的优势：无污染，拆卸传感器时不会中毒；安装和使用方便；可进行连续测量；无消耗材料；灾难性故障（失去测量功能）极为罕见。现在，热释光科学的进步已经解决了实际使用中的各种相关问题。测温仪是一种全新的仪器，它是一种专家系统型多波长测温仪，具有很好的解决这些问题的能力。
高温能谱仪除了在现实世界中提供出色的精度之外，还有许多其他优势：它可以在每次测量过程中实时读取质量和公差（即测量过程中的不确定程度）；它还可以在相同温度和状态下提供信号强度、目标和理想目标之间的比较。这两项功能可以提供有关原材料和工艺状态的有价值信息，有助于确保合金成分的正确性，并显示合金材料是否沸腾和蒸发。显然，掌握了这些信息的用户还可以将其应用到一些更高级的领域。
在各种不同的应用中，高温光谱仪解决了非接触式温度测量的难题。
一个铸造车间可以提供由 20 或 30 种不同合金元素制成的零件。合金材料的少量变化对金属发射率的影响尚未进行大规模量化。因此，目前还没有关于精密铸造合金发射率的手册。.成分的相似性不能用来估算发射率，少量的添加剂就能极大地改变发射率。如图 1 所示，图中两种合金的发射率，在成分上总共相差 2% 原子量的添加元素。由此产生的发射率差异会导致根据合金 "校准 "的测温仪产生几百度的读数误差。较大的误差会导致工艺混乱，并使熔炼炉关闭数天。
高温光谱仪是一种无需提前准备任何信息的测温仪，可以进行精确测量，不受发射率的影响，也不受环境的限制。图中显示了用于监测镍基精密铸造合金的 FAR 高温光谱仪所记录的温度和发射率。从图中可以看出，功率设定值的每一次变化都会导致发射率迅速呈尖峰状上升，这是由于熔融材料的电磁搅拌扰动造成的，它会增强发射率。液体的运动会形成一个小空腔，由于多重反射的影响，会增加吸收和发射。其次，当熔体冷却时，发射率会发生阶梯状变化：在 1：15 左右，入射率降低 10%以上，从 0. 245 降至 0. 220。
这种效应与合金材料的沸腾和蒸发是一致的。发生这种变化时，温度保持不变。最后，熔体冻结，发射率急剧变化，从 0.22 上升到 0.60。温度的缓慢下降和同时发射率的缓慢上升表明，金属硬化过程经历了一种浆状状态，而不是像水变成冰那样的相位突变。图 3 显示了与图 2 相同的过程，但这次增加了传统高温计的输出。除了温度误差大之外，还需要注意的是，在断电冷却过程中，传统高温计无法进行测量。在 1：35 至 1：50 之间，高温计报告温度上升。这是一种错误的情况，是由于金属冷却过程中发射率增加造成的。
在实际操作中，由于发射率不正确而导致的巨大温度误差不仅会影响产品质量，还会造成一些明显的后果，如浪费电能、延长周期时间、增加耐火材料的磨损等。这两条曲线是高温计连续测量四个浇铸周期的温度和发射率。峰值温度并非没有 重复性，可以看到图 4 中的发射率有许多相当大的峰值，表明存在特别大的干扰。尖峰是由剧烈的电磁搅拌造成的。
其过程如下：熔体中的扰动增强了发射率，传统高温计将此解释为超温值；然后，作为对该现象的反应，控制器切断电源；电源切断 之后，扰动减弱，然后，传统高温计检测到温度过低的情况，电源再次开启。由此产生的电流激增猛烈地搅动了熔融材料，周期性的循环开始了，严重的扰动造成了耐火材料的腐蚀。因此，产品中产生了夹杂物。
