两相流动过程广泛存在于石油、化工、冶金等工业领域。两相流参数的准确测量,可揭示两相流动的机理,建立两相流动模型,并对流动过程预测、设计和优化控制提供必要的依据。近十多年来迅速发展起来的过程层析成像技术在解决多相流参数检测问题上有很大的潜力和广阔的工业应用前景。电容层析成像技术以其成本低、适用范围广、结构简单、非侵入式、安全性好等优点,成为目前过程层析成像技术研究热点。论文以12电极电容层析成像系统为研究对象,主要探讨电容层析成像技术在建立有限元模型、图像重建等方面的问题,主要完成了以下工作:1.对基于不同敏感原理的过程层析成像技术进行了简介。对电容层析成像技术(ECT),包括传感技术和图像算法进行了综述,并对多种ECT图像重建算法作出了比较分析。2.对电容层析成像技术正问题的研究。利用有限元方法对电容层析成像的电容传感器进行了有限元分析,有限元采用三角分割,计算出传感器静电场内各点的电势,利用电容计算公式得到了各电极施加电压时相应的电容值。利用敏感场计算公式得到各单元的敏感度,分析电容极板的敏感度分布性质。3.提出了一种改进的基于Tikhonov正则化的Landweber迭代算法。设定迭代十次(耗时均为0.1S左右),对层状流、环状流、滴状流三种典型流型仿真表明:基于Tikhonov正则化的Landweber迭代算法较Landweber算法占空比误差分别小3.125%、1.389%、1.3892%,而空间图象误差分别小0.0069、0.0370、0.5209。实验证明基于Tikhonov正则化的Landweber迭代算法收敛性和抗噪声性能好于Landweber迭代算法。