在国内外工业热加工方面，实现金属内部温度的准确无损测量仍是一个技术难题。在实际传统热加工生产中，金属内部温度常常是被人为经验估计或是不被测量的，即使测量使用的方法也主要是在钢件上加工测温孔，将测温传感器放入测温孔，但是这种方法既有损工件的完整性又改变了温度的实际分布特性，并且只适用于特定的研究，并不可能作为工业生产过程现场的实际应用。基于对金属内部温度及其温度场的测量技术与方法的困扰难题，科技人员也提出了一些对金属内部温度及其温度场进行间接测量的技术方法。但这些方法或理论意义大于实际意义而无法在工程实施，或存在不确定和不实际的各种条件，造成理论与技术方法的脱节。在实际的生产中很少用到热加工数学模型和计算机相关模拟技术，究其原因主要由于:冷却介质特性和传热条件过于复杂;人们对于计算机模拟的精度不满意;设计、制造热处理相关的设备时没有充分结合热处理计算机控制模拟技术。　　本文以金属传热学为依据，建立了平板金属加热内部温度场的数学模型，通过测量初始温度与尺寸以及加热后的温度与尺寸作为偏微分方程的初始条件和边界条件，进而解析出平板类金属加热内部无热源温度分布的曲线关系式，同时，为方便工程现场应用，将温度分布曲线关系式中的相关参数借用计算机创建参数表;针对模型计算中需要的边界条件，设计了测量系统，主要包括金属热膨胀测量系统、金属表面温度测量系统以及电机控制系统。根据实测金属膨胀量计算出的平均温度和实测的表面温度，依据解析出的温度分布曲线规律可以解决平板类金属加热内部温度场分布和计算问题，从根本上解决了目前工程热加工中，平板金属内部温度场无损测量难题，填补了国内外对于金属内部温度无法实测的技术空白。