多相流系统是一个非常复杂的非线性系统,各相间的界面效应和速度都不同,导致多相流的参数检测难度很大,电容层析成像技术(ECT)是基于电容敏感原理的过程层析成像技术(PT)。该技术具有非辐射、非侵入、响应速度快、成本低廉和安全性能好等优点,已发展成为一门重要的两相流参数检测技术。但ECT技术为了应用于实践,还有一些有待完善的地方,如:微弱电容检测、改善系统的抗干扰性能等方面。本文以12电极电容层析成像系统为研究对象,深入研究了电容层析成像技术在多相流数据采集系统等相关问题。介绍了电容层析成像的特点、用途、构成。发展现状和基于不同敏感原理的过程层析成像技术。阐明了电容层析层成像的工作原理。系统组成和电容层析成像系统独特的优点及其应用前景;设计了一套简化电路结构的极板开关控制阵列电路,能用软件测量出系统中的偶合电容等干扰信号;设计了通过一个交流法电容测量电路来检测微小电容;通过高精密运放OPA627能更好地实现此C/V电路,对信号进行更好的调理;能更好地检测微小电容;用一个500K的余弦信号去激励电容极板,这样使得从传感器一出来的信号就是已调制的信号,这样更能有效地通过后续电路测量出微小的电容信号,将相敏解调原理应用到系统中,以实现对噪声信号的抑制;通过硬件电路、软件实时补偿消除了耦合电容;开发了以DSP为核心的ECT数据采集系统,提高了数据和处理速度,分析串口实现下位机与上位机通信的可行性,有效性,采用异步串口可方便、快速地与上位机实时通信。