三相流的准确测量对于油气资源的合理开采有着重要的意义。油气水三相流在管道内流动时存在多种流型,生产过程中原油成分、水矿化度、介质温度、含气率及乳化现象等不断发生变化,对准确测量带来了一定的困难,因而油气水三相流的精确测量一直是国内外的前沿课题。本文以三相流检测实验系统为主要研究对象,在研究实验系统的同时,对井下流量测量系统进行研究和性能试验。研制了功能较为完善的流量实验系统,针对被测介质的特性及环境特征,提出了基于静态混合器、超声波、放射源等部件构成的井下流量测量方案,建立了静态混合器的理论模型并进行了仿真,研究了基于多普勒超声波的三相流在线检测技术及相关的硬件电路；通过直接或间接的参数测量,获得被测介质的总流量、各相比例、温度、压力等有关参数。该测量方案具有非侵入、实时在线测量、低成本等特点。通过设计、计算、仿真和试验,证实了所研制的流量测量实验系统性能良好,所提出的井下流量测量系统功能完整,结构合理,在国家重大专项“深水井下流量测量系统研究”中得到了实际应用,为井下流量测量系统的研制和性能试验发挥了重要的作用。