气固两相流流动参数主要包括固体颗粒的速度、浓度、质量流量等,其中固体颗粒的流动速度是反映气固两相流流动状况的一个重要参数,气固两相流中速度检测对两相流体理论研究以及工业生产安全、经济、高效运行均具有重要意义。目前,采用静电传感技术进行固体颗粒流速测量是国际多相流检测领域的一项新技术,但由于气固两相流的复杂性和随机性,使得静电传感技术在理论和实践中都还存在不少问题和难点。本文针对静电传感器特性,主要从理论分析和实验方面进行了研究,提出了一种改进的静电传感器模型,并对这种静电传感器建立理论模型,设计相应信号检测电路和数据采集电路,最终完成气固两相流固体颗粒速度的测量。(1)在分析现有静电传感器模型的基础上,基于静电感应和电荷转移的思想提出了一种改进的静电传感器模型。通过建立其物理模型和数学模型,更加明确地分析了静电传感器的工作机理,为静电传感器的性能分析及优化设计提供了理论基础。(2)通过静电传感器的典型实验,证实了静电传感器理论分析的正确性。(3)根据静电传感器输出信号的特点,设计相应的信号调理电路,实现静电传感器输出信号不失真地滤波放大,通过数据采集电路,完成数据采集、分析和传输。(4)进行系统装置实验和结果分析,完成了系统误差、线性度、精密度、长期稳定性和其它参数相互关系的实验,并对实验数据进行了相关分析。分析结果表明,该系统装置在实验室条件下,有较好的精密度、线性度和长期稳定性。