在钢铁冶金工业现场,从转炉出钢开始至连铸浇铸结束,钢水一直储存在钢包中,在此阶段中与钢包内衬之间发生传热,钢包的温度场变化直接影响转炉——连铸的出钢温降、钢水在精炼工位时的升温及降温速率、钢水在中间包中的温度变化等。同时,钢包的使用寿命以及安全性能监测在日常生产中尤为重要,由于钢包属于高温移动物体,传统的实测法和数值模拟等方法无法准确测量钢包工作层的残砖厚度,因此钢包的工作层的残砖厚度通常由人工靠经验检查、判断和控制。实现钢包的工作层厚度以及钢包内壁温度场的在线测量,可有效地避免钢包漏钢事故、降低人力和物力成本,保证生产安全、平稳运行。因此,掌握钢包壁厚和温度场变化规律具有实际意义。本课题针对炼钢现场钢包状态主要影响因素,设计了钢包壁厚与温度场的在线测量方案,选择合适传感器并设计相关算法实现了钢包壁厚与温度场的测量。主要研究内容如下:（1）基于激光扫描与定位的钢包壁厚及温度场测量方法针对周转钢包在测量工位的放置位置难以固定以及现场环境等相关影响因素,本文提出了一种基于激光扫描与定位的钢包壁厚及温度场测量方法,先利用定位激光确定被测钢包所处的空间位置,再由三维旋转平台带动主测激光与红外测温传感器扫描钢包内壁面,获得钢包内壁各被测点的距离值和温度值。（2）钢包壁厚计算算法和温度场构建算法设计及现场测量根据采集到的钢包空间位置、钢包内壁各测点的距离值和温度值,设计钢包壁厚计算算法以及内壁温度场构建算法。分别构建测量坐标系和钢包坐标系,利用三维映射将测点距离值转换为钢包内壁各点坐标信息,通过与钢包基准模型比对计算获得壁厚信息。将钢包内壁各点测得的坐标值与测得的温度值相结合可以得到钢包内壁的温度场分布信息。（3）钢包壁厚及温度场测量系统误差分析主要针对激光传感器、红外测温传感器以及三维旋转平台进行误差分析。讨论了测量距离、反射率和环境温度对激光测距仪精度以及红外测温传感器的影响;从误差产生的来源对三维旋转平台控制误差进行分析。理论分析和实验表明:本文选取的测量工位及测量系统安装位置,满足对激光测距仪和红外测温仪的测量精度要求;环境温度对红外测温传感器的精度存在一定影响,并提出了本文配备了工业空调以减小环境温度造成的误差;分析了自然扰动、机械误差、传感器或电子元件误差、电磁辐射对三维旋转平台的影响,并提出了解决方案。