重建图像的先决条件是需获得成像系统的灵敏场分布.研究表明电容传感器的结构参数对电容敏感场灵敏度的分布有重要影响,进而影响着重建图像的质量,因此电容传感器结构参数的优化设计是极其必要的.该文对电容层析成像系统的阵列传感器进行了仿真研究,并据此对ECT系统阵列传感器的结构参数进行了优化设计.1.该文基于MATLAB建立了电容层析成像系统的有限元模型,可实现场域的自动剖分和流型、边界条件的设置.2.作者通过大量的仿真实验,研究了电容传感器的结构参数对传感器性能的影响,分析了这些影响的规律,提出了相应的优化设计方案.为进一步研究、设计ECT传感器提供了有益的依据.3.作者研究了电容敏感场灵敏度分布,结果表明电容层析成像(ECT)系统阵列传感器的敏感场受被测介质的影响,这一"软场"特性是ECT应用于两相流参数测量中的一个主要问题.即使是在充满连续相的管道内.ECT系统的敏感场也不是均匀分布的,管道截面各处的灵敏度变化有较大差异,越靠近场域边界的区域灵敏度越高,越靠近场域中心区域灵敏度越低.每电极对间都存在一定的区域,在该区域内灵敏度系数值为正,此区域称为"正灵敏区",而其他区域内灵敏度系数值为负,为"负灵敏区".对同一介电常数分布,各电极对在管道截面上占据不同的正敏感区.对同一极板对,不同的介电常数分布也对应着不同的正敏感区.4.作者研究了多个影响灵敏场分布的因素及其规律.在管内连续分布着低介电常数时i-j极板的正灵敏区中的高介电常数相内部的灵敏度值大多是降低的.而处于正灵敏区外的高介电常数相内部的灵敏度值大多是增加的.上述规律对深入了解ECT的软场特性,克服软场问题,提高图象重建质量有重要意义.