温度是国际单位制7个常用物理量之一,温度的测量在科技研发、工农业生产都非常重要,尤其是高温的测量。目前现有的温度传感器,包括热电偶、热电阻、膨胀式温度计及辐射温度计,虽然在技术上已经日趋成熟,能满足常规应用场合的基本要求。但是仍有一定的局限性,例如检测出的温度与实际温度相差过大,对测温环境的要求高、测温较慢。而超声导波测温是一种温度测量的新技术,具有测量范围广、灵敏度高、响应速度快等优势。本论文基于超声导波测温原理设计钼基合金超声导波温度传感器,实现对温度的分布式测量。在理论研究方面,本文主要通过对超声导波测温原理的研究,提出了一种钼基合金超声导波温度传感器设计方案,并且研究了超声导波温度传感器的关键尺寸参数,基于频散理论计算了探头频率与波导杆直径。在平台搭建方面,论文根据实验需要,搭建超声导波测温实验平台,主要由超声换能器、超声脉冲发生接收器以及示波器组成。研究了超声回波信号算法,包括超声特征回波信号的数学模型,采用互相关法计算超声回波信号的温度特征信息,即延时值。在完成超声测温平台基础上,研制了波导材料为钼基合金的分布式超声导波温度传感器,通过标定实验获得了钼基合金两段敏感元分别在17℃~1400℃、17℃~1500℃温度—延迟时间的函数关系。对钼基合金分布式超声导波温度传感器的基本性能进行了分析测试,包括重复性分别为96.4%、97%,分辨率分别为0.00025μs、0.0007μs,灵敏度分别为0.0027μs/℃、0.0074μs/℃。最后研究了传感器的测量不确定度,经研究,合成标准不确定度分别为10.4℃、8.4℃,95置信条件下的置信区间,扩展不确定度分别为20.8℃、16.8℃。