燃烧温度检测技术是燃烧理论和技术发展的重要基础之一,其中炉膛内温度分布的在线检测与可视化,对锅炉燃烧过程的在线诊断和实时控制具有极为重要的意义。由于锅炉燃烧过程具有瞬态变化、随机湍流、设备尺寸庞大、环境恶劣等特征,给实际炉膛内温度分布的在线测量带来困难,声学法温度场检测技术作为一种有效的非接触式炉膛温度检测方法,具有快速、精确、测温范围广等特点,能够有效满足工业生产、科学研究中关于锅炉温度场测量和在线控制的需要,对于优化燃烧、降低污染、保障设备安全高效运行以及炉膛优化设计都具有重要的指导意义。本文在前人研究的基础上,根据声学法测温技术基本原理,针对温度场测量过程中遇到的问题,改进了声学法温度场监测系统,通过对待测区域内沿有效路径声波信号飞行时间的精确测量,实现了该区域温度分布的在线、实时重建,并对影响测量结果精度的因素分别进行了分析,主要工作如下：(1)在前人工作基础上,根据声学法测温基础原理,改进了声学法温度检测系统硬件部分,通过模拟开关的多路切换,实现了待测区域内声波信号沿各有效路径上飞行时间的实时测量,并通过对动圈式传声器、驻极体式传声器、压电式传声器三种类型的传声器进行特性分析与效果测试,最终确定使用动圈式传声器,双通路声信号采样的测量方案；(2)基于双通道的声波信号飞行时间测量系统,利用互相关法对声波信号采样数据进行时延分析,并针对目前互相关法时延分析算法,在测量过程中无法克服可能存在的强背景噪声与混响等干扰这一不足,提出了广义倒谱和广义互功率谱相关两种新时延分析算法。新广义倒谱相关分析算法利用倒谱运算将乘积同态系统和卷积同态系统变换成线性系统,从而分离乘积信号或卷积信号,达到滤除乘积性干扰和卷积性干扰的目的；新广义互谱相关分析算法通过对采样信号进行白化处理,并随信噪比的变化调整互功率谱算法中的权值,来提高时延估计算法的抗噪声与抗混响能力。理论分析和实验结果表明,与传统相关函数分析算法进行比较,新算法能有效克服背景噪声和混响的干扰,锐化峰值,准确估算出声信号的时延；(3)根据待测区域内声波信号在沿各传感器间有效路径的飞行时间数据,调用最小二乘法重建算法,实现对待测区域温度分布的重建仿真研究,并通过对单峰对称场、单峰偏斜场和双峰场等模型场重建的仿真分析,总结了影响温度场重建算法精度的诸多因素并提出改进方法；(4)改进并完善了声学法测温系统软件平台,并通过调用Matalab动态链接库的方法,根据声波信号沿各有效路径实测的飞行时间数据,实现了温度场的在线、实时测量。