燃气轮机是目前热动力装置中最为先进的类型，广泛应用于航天、航空、舰船、电力等各个领域。涡轮叶片是燃气轮机中工作负荷最高的零部件之一，也是故障发生率最高的部件之一，其相关技术的研究在燃气轮机技术的研究工作中既是重点，也是难点。温度是确定物质状态的重要参数，也是工业生产中重要的工艺参数，对于涡轮叶片来说，温度直接反映了叶片的工作状态。通过对叶片表面温度分布的研究，可以分析叶片的加工工艺、使用寿命、冷却性能等。燃气轮机工作时，涡轮叶片高速旋转，其表面温度分布受热应力，气体力等影响较大，在动态测量中基本无法确定这些因素对温度测量结果造成的误差大小。本课题通过阅读大量有关燃气轮机传热和冷却技术的文献资料，在实验室环境下搭建一个涡轮叶片测温平台，通过改变叶片热场环境的部分参数来验证不同因素对测温结果的影响。该测温平台使用电热炉产生涡轮叶片的加热环境，利用光学扫描和辐射测温的方法来测量叶片表面的温度分布。通过对几种常见扫描方式的研究，结合实验室现有条件，采用45°旋转反射镜扫描的方法完成对叶片表面温度数据的采集。基于本实验平台，分析了叶片内部气道结构对表面温度分布的影响、建立了叶片表面温度分布的数学模型、验证了测量角度和叶片表面反射率对测温结果的影响等。通过对实验结果的分析，证明该系统可以有效地测量涡轮叶片表面的温度分布，将叶片温度分布与内部气道结构建立了相应的对应关系。同时基于对实验数据的分析，采用非线性最小二乘拟合的方法建立了叶背表面温度分布的数学模型，给出了叶片气冷后温度与叶片温场和叶片位置的数学关系。