浇注工艺是精密铸造最为关键的生产过程,对铸件的质量和产量都有着重大的影响。然而,我国大部分铸造工厂仍沿用人工浇注作业的方式,过浇和欠浇问题十分严重,不仅浪费了大量的熔融铁水,而且次品重熔的费用较高。检测和控制浇包出铁口铁水流量和流速,是解决过浇和欠浇问题的最佳途径。铁水温度高达1534℃以上、溶蚀性强,普通流量计无法测量。本文基于炽热铁水流动过程的红外辐射时间差特性,提出并深入研究了一种动态铁水垂直流速检测的新方法。首先,以熔融铁水的红外辐射为基础,根据普朗克定律计算出铁水红外波段的辐射出射度占整个电磁波谱辐射出射度的98.9%,推导证明了采用红外探测器进行铁水流时间差检测的可行性。对浇注过程中铁水流动进行流体力学分析的基础上,根据孔口出流的理论和伯努利方程,建立了红外辐射时间差和铁水流速以及浇包中铁水液位之间的关系模型。然后,搭建实验平台,主要包括：遮光管长度和位置的选择、测速核心装置的设计以及红外辐射时间差测量显示装置的设计。在工业浇注现场进行了大量实验后,对实验数据分析验证了所提出的浇包出铁口铁水流速检测方法的可适用性。最后,进行了测量准确度的研究,采用蒙特卡罗算法对铁水液柱始端发射的大量红外辐射进行跟踪计算,建立了铁水红外辐射传递概率模型；使用MATLAB软件进行仿真,以伪随机数的形式实现了对随机过程的模拟,从而,运用统计的方法求得最终被红外探测器接收到的光子数目,进而解释了遮光管不同口径和长度对红外探测器接收效率以及测量准确度的影响。通过本文的理论分析、现场的试验结果以及算法分析等表明了所提出的动态铁水垂直流速检测方法的合理性及可行性,同时也为进一步检测和控制铁水的流量奠定了研究的基础。