静电层析成像(Electrostatic Tomography,简称EST)技术具有结构简单,实时快速成像,无激励、非侵入式测量等优点,是一种新型的信息检测技术。目前静电层析成像技术可应用于气固两相流流动参数检测,如流速、浓度、质量、流型等相关参数检测,本论文的研究重点是静电层析成像技术应用于气固两相流流型监测,它在电力化工等工业领域具有广泛的应用前景。基于对静电层析成像技术原理的阐述分析,以及对阵列式静电传感器的仿真研究,在本文中设计制作了一种新型的静电成像系统。该系统包括16电极阵列式静电传感器,数据获取硬件电路装置,以及图像重建算法的上位机平台软件。同时论文还在模拟的颗粒流装置上对所设计系统的所有功能进行了测试实验与验证研究,得到了许多有益的实验结论和结果,具体描述如下。基于静电传感器空间灵敏度的三维仿真研究结果,对16电极阵列式静电传感器的主体结构尺寸以及电极形状尺寸进行了优化和设计,并对传感器进行了加工制作。根据所制作传感器实际特性的分析,设计了传感器的信号获取电路,主要由电荷放大、程控放大以及整流滤波三部分电路所组成,能够实现静电传感器极板感应电荷信号的有效测量和获取。通过分析静电成像系统的数据采集需求,设计了基于16位A/D转换器AD7606以及ARM Cortex-M4内核控制器STM32F407的16通道并行数据获取与控制电路,相比较于以往研究者在电学成像系统中所采用的通道切换采集方式,该电路能够实现16电极阵列式静电传感器模拟信号的并行采集,保证了静电成像系统对于成像数据获取的实时性以及精度要求。流型分布图像的重建和优化研究。具体包括静电传感器场域模型图像重建的正问题分析求解,采用迭代修正Tikhonov正则化算法的图像重建反问题求解,并对系统重建图像进行了基于局部阈值的二值化处理以及三次样条的插值处理,提高了重建图像的准确性及辨识度。对上位机的数据传输处理功能以及图像重建功能进行了集成,设计开发了系统上位机平台软件,完成了静电成像系统的整体设计。并根据所设计的静电成像系统,在模拟的气固颗粒流实验平台上,对系统的功能以及实际性能进行了测试与实验研究,其结果验证了静电成像系统气固两相流流型监测的可行性。