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两相流系统应用范围的广泛性促进了两相流领域研究工作的迅速发展，也使得两相流参数检测技术的研究具有重要意义。应用过程层析成像技术进行两相流参数检测的研究是一个引人注目的发展方向。它提供了一种有效的场参数检测手段，可用于获取过程参数的二维或三维分布信息。电阻层析成像(Electrical Resistance Tomography，简称ERT)技术是一种基于电阻传感机理的过程层析成像技术，具有成本低、非侵入和响应速度快等优点，是一种可实现两相流参数在线检测的高新技术。但是目前ERT技术的研究还很初步，离工业实用化尚有一定距离，因此有待于进一步研究和发展。本文以ERT系统为研究对象，针对ERT技术中的难点和关键性问题，进行了深入分析和仿真研究。本文主要完成了以下工作：1． 在阅读大量参考文献的基础上，归纳总结了过程层析成像技术的发展历程及现状，指出了ERT技术的优越之处及其广阔的工业应用前景。分析了ERT系统的正问题和逆问题，阐述了ERT技术存在的问题及研究趋势，指出“软场”问题及图像重建算法精度不高是限制ERT技术进入实际工业应用的“瓶颈”问题。2． 开发了ERT有限元仿真软件包，主要功能有：对给定的场域按要求进行自动剖分，设置流型，求解ERT正问题等。它可以方便地对二维非均匀场或三维场等难以用数理方程求取理论解的场域进行分析，并为本论文研究工作的顺利开展奠定了基础。3． 利用所开发的有限元仿真软件包对ERT传感器的敏感场进行了细致分析。从灵敏度角度出发多方面(离散相介质所在位置、离散相介质所占区域大小、离散相介质的电导率等)分析了介质分布影响灵敏场分布这一“软场”特性。最后研究了当电极数目不同时对ERT软场特性的影响，得出了ERT传感器软场特性的规律：ERT传感器的“软场”特性主要体现在其灵敏场的分布受被测介质的分布及两相介质电导率差值的影响。离散相介质的存在对激励电极和测量电极附近区域灵敏场的影响比较大，对管道中心区域的影响则比较小。同时离散相介质所在处灵敏度的绝对值、所占区域、其电导率值与连续相介质的电导率的差值越大，对灵敏场分布的影响也越大。其它条件相同电极数目不同的ERT的灵敏场分布有所不同，但“软场” 浙江大学硕士学位论文 特性基本相同。＿4．对常用的ERT图像重建算法进行了理论分析和仿真研究，指出了它们的优缺 点。建立了新的ERT图像重建算法的数学模型，提出了一种将T i khonov正则化方 法和代数重建算法（ART相结合的组合型图像重建算法，研究表明该算法是一种较为 稳定的算法，具有克服测量数据波动对图像重建的影响的能力，同时仿真研究表明 该算法在一定程度上提高了图像重建的质量。