气固两相流在电力、化工、粮食加工等工业生产过程中广泛存在,实现其固相颗粒速度、浓度和质量流量的准确测量非常重要,对气固两相流动机理研究以及工业过程的控制与优化都有重要的意义。电学法由于其测量原理简单、非侵入、成本低、适应范围广、响应速度快等优点在气固两相流的流动参数测量方面具有较大的优势和应用潜力。本文主要研究了一种新型的静电耦合电容传感器,设计开发了基于静电耦合电容传感器的气固两相流动参数测量系统,并对测量系统的性能进行实验验证与评价。首先,从理论上分析了将静电传感器和电容传感器耦合成一个传感器的可行性,并利用单颗粒实验对其进行验证。在此基础上,针对传感器侧存在的温度漂移问题提出一种新型传感器结构,并利用有限元法对传感器灵敏度特性进行了分析。结果表明:提出的静电耦合电容传感器同时具有静电和电容传感器双重功能;电极间绝缘环的介电常数的变化对电容传感器空管电容几乎没有影响,故设计的传感器结构可以有效抑制传统电容传感器的温度漂移特性。接着,设计开发了基于静电耦合电容传感器的气固两相流动参数测量系统,主要包括硬件和软件两个部分。硬件部分主要包括传感器、信号转换电路模块和数据采集模块;软件部分则是开发了传感器信号采集与处理程序,可以实现信号的实时采集、处理、结果显示与存储的功能。最后,对所开发的气固两相流动参数测量系统的性能进行实验评价。温漂特性实验结果表明:传感器侧的温漂非常小,检测电路侧的温漂小于1.4mv/℃,证实了所提出的新型传感器结构能有效解决传感器侧的温度漂移问题,完全可满足现场测量要求。单颗粒实验结果表明:静电耦合电容传感器配合相应的信号检测电路能够同时准确获得两个静电信号和两个电容信号,且信号之间的相关性较好,可用于计算颗粒速度。皮带轮实验结果表明:测量系统能够对皮带的速度进行准确测量,测量结果的相对偏差在-5.6%～2%范围内。重力输送颗粒流实验结果表明:在2.48～4.23m/s速度范围内,速度测量的相对标准偏差小于2.2%;质量浓度在0～120kg/m3范围内,颗粒浓度与电压成一元二次函数关系,标定后测量系统测得的颗粒质量流量与称重传感器的结果基本吻合。