王保良，张伟波，黄志尧，冀海峰，李海青

(浙江大学控制科学与工程学系工业控制技术国家重点实验室，杭州 310027)

电阻层析成像ERT(Electrical Resistance Tomography)作为一种重要的过程层析成像技术，是20世纪80年代中后期发展起来的一种成像技术［1］。在冶金、石油、食品、能源等领域的两相流测量中具有广泛的应用前景。与其它成像技术相比，如X射线、γ射线、超声等，ERT成像技术具有成本低，响应速度快，安全性好等优点［2］。但传统的ERT传感器电极安装时需要穿透管壁并与被测液体直接接触，因此有可能会降低管道耐压强度，同时引起电极腐蚀等问题。

20世纪80年代，分析化学领域有学者提出一种电容耦合非接触电导探测技术［3－5］，用于测量微米级通道内液体的电导率。该技术自提出之后就引起很多学者的关注，并得到了较深入的研究和改进［6－8］，但在多相流常规管道应用领域却鲜有文献报道。

基于此原理，本研究小组提出一种非接触式电容耦合电阻成像技术CCERT(Capacitively Coupled E-lectrical Resistance Tomography)［9］。该系统的传感器电极直接安装在管道外壁，不与管道内液体接触，结构与电容层析成像ECT(Electrical Capacitance Tomography)传感器类似［10］，如图1(a)所示。通过对每组电极对上施加交流电压，从而形成交流通路，就可以获得各电流通路上的串联耦合电容及电阻，而电阻即反映电极对所在电流通路上的管道内部溶液的电导信息，进而通过一定的图像重建算法获得电极所在管道截面的实时电导分布图像。基于电容耦合原理的电阻层析成像系统的可行性已得到了初步的实验验证［9］。……