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由于淬火过程中探头表面传热行为的复杂性，所示直接测量探头表面温度是非常困难的。以探头中心热电偶所测的温度数据为基础，提出了一种基于正则参数的表面温度反演数学模型，并根据特殊情况下的分析解与数值解的比较，获得模型的最佳正则参数，提高了表面温度的测量精度。数值实验表明，探头内热电偶偏离中心位置反而有利于减少反演的计算误差。