两相流动过程中不同介质的分布形态称为流型,气液两相流系统的流型是表征其流动特性的重要参数之一。气液两相流流型识别对石油和化工等工业生产安全性具有重要作用。目前,基于数学模型的流型识别技术成为了主要的发展趋势。本文提出了一种基于符号动态滤波的流动特性软测量方法,为气液两相流的流型识别提供了新的思路。本文主要内容如下:(1)设计并制作了垂直透明超声测量管道,选用满足测量需求的仪器搭建了一套垂直上升气液两相流实验装置,并针对纯水、泡状流、弹状流和环状流四种流型进行了实验;(2)重点阐述了符号动态滤波理论,介绍了符号动态滤波方法的分析步骤,对四种流型的实验数据进行了处理和分析,分别对同种流型以及不同流型对应的基准状态转移矩阵进行相似度测量,以表征不同流型下两相流波动的差异情况,认为同种流型下得到的状态转矩阵之间较为相似,而不同流型下的基准状态转移矩阵之间的相似度较低,从而为流型识别提供了依据;(3)针对识别模型分析比较了不同阈值下的符号集大小为4、5和6三种模式,得到阈值为0.2,对应的符号集大小为5时,流型判别的正确率达到最高。同时,为了提高流型识别的正确率,还增大了训练集数量,使流型识别率达到92%。同时选用功率谱密度分析法与符号动态滤波法进行流型识别性能比较,验证了后者的流型识别正确率要高于前者。