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为解决工件表面温度便捷、高精度在线测量的难题，研制了一套大尺寸轴类零件温度检测系统。本论文介绍了温度检测系统的硬件、软件设计及部分理论分析与试验工作。硬件设计包括测温方式与传感器的选择、测温元件定位方式的研究、温度巡回检测仪的选定和介绍以及巡检仪转接装置的研制等。软件设计包括对所设计的用户界面和各功能窗口的介绍，并对在调试软件的过程中遇到的一些问题进行了分析。最后分析了系统误差，并计算了系统误差对热变形测量结果的影响。 该多路温度检测系统已成功应用于大尺寸轴类零件(水轮机、汽轮机止口)加工时热变形误差补偿的试验中。 该系统还可用于机械制造业其他零件的在线加工中，实现工件非均匀温度场的实时检测，指导工件尺寸的热补偿。