我国大多数石油含蜡高、粘度大，在非金属管道石油运输过程中，油流所携带的热量将不断地往管外散失，导致蜡逐渐析出，并在管道中沉积。管道内部的结蜡现象会引起能耗增加，还可能造成管内石油冷却凝固，大大降低了管道输送效率并且影响管道服役寿命。因此针对非金属油气管道内部结蜡检测的问题，本文进行了基于电容层析成像（Electric Capacitance Tomography,ECT）技术方法的结蜡检测研究，主要研究工作包括：（1）ECT传感器设计的研究根据ECT传感器的基本原理（电容边缘效应），建立了ECT传感器简化模型，依据一系列双极板矩形相邻电容传感器，对传感器参数设计与性能评价进行了实验分析。针对多因素多参数的传感器设计特点，引入了正交试验方法。该方法能够有效降低实验量，获得参数最优组合同时，判断各参数对传感器性能的影响权重，实现对多参数的同时分析。基于有效理论，建立半解析数学模型，定量分析简化ECT传感器模型的几何参数对测量电容值的影响，为该类传感器以及后续ECT传感器的设计提供指导。（2）ECT系统硬件电路设计设计了包括激励源、微电容测量电路、相敏解调电路以及多路开关控制电路，通过仿真与实验，验证了各模块电路的有效性与准确性，实现了对管道结蜡电容的测量，为后续的成像实验提供了数据支持。（3）非金属管道内部结蜡检测实验系统的实现利用有限元软件COMSOL进行物理模型建立，并计算检测区域的敏感场分布。设计不同结蜡程度的实物模拟管道，利用设计的ECT传感器系统进行电容测量，通过线性反投影算法实现了非金属管道内部结蜡的成像，通过仿真结果与实际试验结果比较，该系统能够实现非金属管道内部的结蜡检测。