张建国，刘笑达，张利春

（太原理工大学a．物理与光电工程学院；b．期刊中心；c．产业管理办公室，太原030024）

冰水两相流是冰与水的混合流体，属于含有粘性颗粒的非沉降性固液两相流，由于流体内存在冰颗粒间的粘结现象，因而造成其流动状态复杂多变，其管道输送系统的稳定性与安全性存在极大的不确定性，冰塞、堵管现象时有发生［1］，而流型参数的准确测量是预防此类危害的有效手段［2］。

电阻层析成像技术（Electrical Resistant Tomography，ERT）技术是20世纪80年代发展起来的一种无损测量方式［3］，其工作原理类似于医学领域的“CT”技术，同时具备无放射性、结构简单、成本低、响应速度快等优点。目前，ERT已在气液、液液两相流领域作为重要的检测手段而被广泛研究［4－7］，本文提出将电阻层析成像技术应用于冰水（固液）两相流检测，通过电导率图像来直观、高效的获得流型参数。

1 ERT系统工作原理

ERT的工作原理是：导电物场Ω内介质分布变化导致边界电压变化，通过测量边界电压值来重建物场内的介质分布，进而实现对两相流流型参数的检测。ERT系统主要由三部分组成：电极阵列，数据采集单元和图像重构单元，其结构如图1所示。

其中，电极阵列为在管路内壁均匀安装的一组电极，如图2所示，通过给其中某对电极施加电流激励，在被测物场Ω内建立准静态电场，当场域内相异电导率区块（如σ1、σ2）的分布或形状发生变化时，场域内电势分布会随之发生变化，并最终导致场域边界上的电压也发生改变。……