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电容层析成像(ECT)和电阻层析成像(ERT)是电学层析成像的两个主要分支,具有非侵入、无辐射、结构简单、成本低、适用范围广、响应速度快、安全性能好等优点,在工业多相流参数检测过程中起到关键作用。传统的多相流测量只具有ECT或ERT一种测量模式,信息获取量少,测量范围有限,对测量物质要求高,难以满足工业上的测量要求。为解决这一问题,本课题做了深入的研究和细致的实验。本课题以多相流检测为背景,着重于数字化的实验装置设计,将ECT技术和ERT技术整合在同一检测平台,完成了基于FPGA的ECT/ERT系统实验平台的搭建,并对气液、液液两相流参数进行了初步的测量研究。本文主要研究工作如下：(1)深入了解多相流检测的特点,对于目前国内外ECT/ERT系统的数字化进程和发展现状进行了详细的分析。(2)分析ECT和ERT传感器的结构特点,针对单截面传感器互扰问题,设计了ECT/ERT复合式传感器结构,并对传感器极板的位置、尺寸等相关参数进行了优化设计。(3)设计了基于FPGA的数据采集与信号处理系统,完成了激励源、FIR滤波器、幅值信息提取等模块的设计,发挥FPGA并行控制和LUT查找表的特点,改善了系统稳定性和实时性,实现了系统的数字化信号处理。(4)对比分析单步LBP算法、迭代Landweber算法和Tikhonov正则化算法各自的优劣。针对LBP算法成像精度低的问题,系统采用了单步算法与迭代法相结合的离线Landweber成像算法和修正Tikhonov正则化算法。(5)在Qt Creator开发环境下完成了上位机软件平台的开发,实现了图像重建算法、QGraphicView图像刷新、数据存储等功能模块,编写了基于信号槽机制的人机交互界面。(6)对本系统性能进行了初步的实验。在系统正常工作时,系统的数据采集速度为198.4帧／秒,单步算法的成像平均速度达到67.5帧／秒,迭代算法的成像平均速度达到31.2帧／秒。其次,对连续相为非导体和导体时分别进行了实验。在保证图像不失真的前提下,系统占空比误差控制在14.87%以内。