热处理炉内温度场测定和实时监控对于严格控制产品质量、保障生产安全、提高生产率有着重要的指导意义,特别是针对精密部件的热处理工艺来说,热处理炉的温度及场分布都有着极其严格的要求。传统的热电偶检测法,尽管较为精确,但只能是以点带面,破坏原先的温度场；基于边界条件的数值模拟方法则存在验证困难、不能实时监测等问题。另外加上炉内温度瞬息万变,气体灰尘等复杂恶劣环境,很多研究方法由于操作难度大、测量不精准等原因不能广泛应用到生产工程中。本课题采用近红外网络面阵探测器,基于比色测温原理,提出了一种首先精确测量热处理炉内有限个靶标的温度,再结合空间反距离加权内插法,从而推导出空间截面二维温度场分布的方法。本论文主要完成以下几个方面的工作：1.从热辐射学的几大定律推导出双波长比色测温公式和设备因子K值表达式,阐述了本课题的理论研究方法,利用近红外CCD摄取热图像及靶标识别,再根据比色测温公式计算出靶标温度,进一步推导整个温度场分布；2.根据实验操作需要,设计测温装置系统,包括最重要的近红外热成像传感器和高温镜头、防止内部光学系统损坏的高温防护系统、高发射率的靶标、以计算机为主的数据处理系统,并且梳理了整个系统工作的流程；3.利用靶标温度根据反距离加权法推导其它待测点的温度；4.为了提高测量准确度,减小实验误差,对系统中几个关键技术的优化,比如相机参数设置、红外双波段的选取、光学系统非均匀性补偿和设备因子K值的标定等；5.在实验室进行实验及数据处理,结合开发软件绘制出温度场分布图；6.最后,描述热处理炉温度场的分布情况。