工业炼铁中,高炉内部温度是对高炉监测与控制中的重要运行参数,根据其温度可以高效安全的进行工业生产。炉内温度场分布情况复杂,传统测量方法主要采用热电偶法对特定位置进行测量,实现对炉内温度场分布的监测,该方法对炉内温度场重建精度较一般,且热电偶易损坏、难维护。声学法测温是利用气体介质中传播的声波信号测温的技术,是非接触式测量法,测量空间大、温度范围宽、响应速度快可实时动态监测、维护便捷,能较好还原炉内复杂温度场分布情况,可以解决传统热电偶式测量方法的缺陷。本文针对声学法测温技术在高炉内温度场测量中的应用展开研究,主要完成如下工作:首先介绍了声学法测温的理论依据,推导气体介质中声学法测温的基本方程,分析声速与温度之间的内在联系。然后对声波飞渡时间的测量原理进行研究,分析互相关法在时间延时估计问题中的应用。描述了声学测温的实现方法。根据声学测温的基本原理与实际应用的需求设计了基于STM32处理器的声学测温系统,系统包含了声波发生电路,功率放大电路,声波接收电路,滤波与处理电路和通讯电路。本系统可以产生正弦声波信号,信号被接收后会进行滤波和去除噪声的处理,然后经程控放大器对接收信号在合适系数下的放大调节,再传送至微控单元的A/D转换器采集到内存中,最后通过通讯电路将数据上传到上位机中进行处理分析。对温度场的重建算法进行研究,分析最小二乘法和正则化算法两种重建方法。并采用计算机仿真研究的方法,建立单峰对称模型温度场和单峰偏斜模型温度场。根据两种算法分别编写温度场重建程序,对仿真数据进行处理后重建温度场,再与模型温度场对比分析,仿真结果在误差允许范围内,两种算法都能较好的完成对温度场重建。基于以上研究,对声学测温系统进行实验验证。对无热源温度场以及单峰温度场进行了实验,试验结果能够较好的反应温度场的温度分布特性,验证站于声学法的测温系统是可行的。