高炉炉喉部的温度分布是高炉燃烧工作炉况的重要标志之一。目前高炉炉喉部煤气流温度分布的测量主要通过简易的十字测温装置来实现的，由于十字测温装置在长期工作时受炉料和煤气流的不断冲击，测温装置容易损坏，还会改变料面的形状、加剧炉料的粉化以及改变煤气分布，并且十字测温装置的测温点太少，很难描述高炉喉部实际的温度分布状态。本课题的研究主要目的旨在克服十字测温装置的不足，采用了声波测温技术对高炉炉喉部的煤气温度场进行非接触式实时测量，从而提高高炉炉喉煤气流温度场测量设备的准确性和实用性。在本课题中，主要围绕着声波测温的相关技术展开对高炉喉部温度场的研究。　　针对高炉内强噪声环境的特点，为了减少噪声信号对声波测量信号的干扰，文中采用了信号相关处理技术进行去噪处理。即首先在一定的恒温场下大量采集声波信号，通过处理后将采集的信号作为基准参考信号预存起来，然后在实时采集过程中将实时信号与参考信号进行相关处理得到测量信号。实践证明该方法可有效的提高声波传播时间的测量精度，为整个温度场重建的准确性提供了保证。在声波信号的相关分析过程中，利用快速傅里叶变换实现互相关运算大大提高了信号的处理速度，提高整个温度场测量系统的实时性和准确性。在此基础上，文中还给出了声波传播时间互相关测量算法以及在信号处理器（DSP）中的实现方法。　　利用重心重合法对温度场测量区域的网格进行划分，使温度场重建效果更好。文中对被测温度场进行网格划分时始终围绕计算点的对称性原则、传播路径的重心与网格的重心重合的原则，使各网格的平均温度点落在本网格的重心点上，保证了后续插值的准确性。通过对温度场重建模型及其解的研究发现，网格划分方法不同，得到的温度插值精度也不同，根本原因是声波路径的交叉点及网格内声波路径的重心点与网格重心点的重合度，重合度越高则温度点插值结果的精度也越高，所以本文在综合考虑这两方面因素的基础上对温度场区域（圆形）进行了网格划分。　　针对高炉炉喉部的温度场测量空间采样数据点有限的特点，引入了块修正插值(BCI)技术，利用该方法增加温度场重建初始温度点的个数，提高温度场重建的精度。在温度场重建过程中，理论上网格划分个数越多则得到的平均温度值也就越多，其重建精度也就越高，但带来的不良后果是温度场模型复杂，其解的实时性不好，当模型严重病态时，还可能没有解。所以文中结合传热学中同一区域温度均匀变化的特征，利用块修正插值技术对有限的网格平均温度进行插值，得到更多的平均温度点，为平滑温度场的重建做准备。　　文中还讨论了声速与被测媒质温度之间的关系，针对高炉炉喉部存在梯度温度场，研究了声波在非均匀温度场中的传播特性以及声波在多相流动介质中的传播特性，研究了如何利用声波的平均速度场来重建高炉炉喉部二维截面上的温度场。针对高炉炉喉部煤气流温度分布的测量需求，给出了滤波反投影法、高斯函数正则化法、ART迭代法在温度场重建中的应用，并结合温度分布经验公式对高炉炉喉部的温度场进行模拟仿真。上位机的数据运算结合LabVIEW中的MATLAB Stript节点，在 LabVIEW中调用MATLAB程序，实现温度场重建直观化效果，并在上位机界面中显示高炉炉喉部温度分布情况，为高炉生产操作者判断当前高炉炉喉部煤气流分布和炉况提供一个准确、可靠的信息支持。　　最后在实验室环境下对基于声波理论的温度场测量系统进行设计和验证。并对测量结果进行重建，结果显示声波测温法能够准确的测量出所测区域（圆形）的温度分布情况。通过该系统的实验数据和结果也可对前述章节中的重建算法和相关理论进行验证，为声学测温技术在高炉炉喉部的温度场重建中的应用奠定理论基础和实验基础。