两相流系统是一个复杂的非线性动态系统，相问存在着界面效应和相对速度，致使两相流参数检测的难度较大。在国际上，两相流参数检测也是一个急待发展的探索研究领域。在两相流系统中，空隙率和流型是两相流中两个非常重要的参数。两相流的空隙率的在线测量对生产过程的计量、控制和运行的可靠性具有重要意义。两相流的不同流型不但影响两相流的流动特性和传热传质等性能，而且影响两相流系统其它参数的准确测量，两相流流型的准确辨识对两相流系统有重要的意义。因此两相流的空隙率测量和流型辨识是该领域中的两个重要研究方向。本文基于电容层析成像技术(ECT-Electrical Capacitance Tomography)，对气液两相流的空隙率测量和流型辨识方法进行了研究，并通过实验进行了验证，得到了一些有益的结论：提出了一种基于Tikhonov正则化原理和SIRT(Simultaneous ReconstructionTechnique)算法相结合的组合型量化图像重建新算法。为了克服图像重建中的不适定性问题，利用Tikhonov正则化原理进行初始图像重建。SIRT算法则用来对初始重建图像进行迭代改善以获得最终重建图像，改善了重建图像的质量。将新算法和FLBP(Filter Linear Back Projection)算法进行比较，结果表明重建图像的质量有了提高。实际计算表明新算法的实时性较为理想，在将截面划分成54个像素，SIRT迭代10次的情况下进行一次成像所用的时间为0． 08秒。经实验证明组合型量化图像重建算法是有效的。针对油气两相流电容测量的实际情况，去掉12个相邻电极对所构成的电容测量值，采用余下的54个电容值进行图像重建工作。去掉12个相邻电极对的电容值可以带来以下好处。首先，去掉相邻电极对时电容传感器灵敏场整体较为平滑，这对提高ECT整体成像精度带来一定的帮助。其次，通过比较仿真实验所得的电容数值和实测电容数值，发现两者有差异，且主要体现在由两者相邻电极构成的12个电容上，远高于非相邻电极对构成的其他54个电容。去掉这12个电容测量值可减少这种差异对图像重建的影响。最后，去掉这12电容值后，权重系数矩阵的维数从66减少到54，而维数的降低将有效地减少图像重建的计算时间，提高系统实时性能。去掉12个电容测量值表面上看似乎是损失了一些测量信息，而实际上仿真测试和实验验证均证明经过这样处理以后成像精度和成像速度得到了提高，更有利于图像重建。将组合型量化图像重建算法应用到气液两相流的空隙率测量中。实验结果表明 摘 要一 在 0～100％测量范围内空隙率测量最大误差可小于 6％，得到一个空隙率测量 值算法耗时小于0j秒。．将组合型量化图像重建算法应用到气液两相流的流型辨识中，并组合模糊模式 识别技术进行气液两相流流型的辨识。并且通过大量的实验研究获得用于流型 辨识的参数矩阵。提出的模糊流型辨识方法能够实现油气两相流的核心流、环 状流、层状流、均相流和塞状流等典型流型的在线辨识。对于均相流、层状流、 核心流和环状流等流型辨识的准确率高于 95％，判别一个流型耗时小于 0．15 秒。塞状流的辨识准确率高于90％。．以组合型量化图像重建算法为理论基础，开发了气液两相流空隙率实时测量和 流型在线辨识软件，从软件的技术指标可以看出，使用本软件进行空隙率实时 测量和流型在线辨识时具有较好的实时性。