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多相流动过程广泛存在于自然界和能源、化工、核能和航天等工业领域中，它的流动特性和传热特性在近代工程技术中非常重要，这促使多相流领域的研究工作迅速发展。多相流动参数的测量是其中一个主要研究方向，它不仅对多相流的理论研究有重要意义，更能够直接应用于工业过程中。近年来，随着海洋石油工业的高速发展，对于多相计量技术的需求越来越迫切。但是，由于多相流系统的复杂性，当前的多相计量系统并不能满足要求。过程成像技术(Industrial Process Tomography)是近年来得到飞速发展的新兴学科，具有非侵入的特性，能在不干扰流动过程的情况下获得流动的内部信息。电阻层析成像(ERT)和Gamma射线层析成像均为过程成像技术中的研究热点，但是由于它们在多相流动测量中的应用才刚刚起步，尚存在很多问题和难点，需要不断完善。本文主要针对电阻层析成像技术在两相流动过程中的测量进行了研究，同时也对双能Gamma射线层析成像进行了初步研究，主要工作和内容如下：
⑴应用英国Leeds大学的ITS P2000 ERT系统对气液两相水平及垂直管流进行了界面识别，采用SBP(sensitivity coefficient back-projection)算法得到了各流型下的轴向图像。其中新型电阻环技术的应用，克服了由于电极与导电相失去联系后信号过载的问题，从而使得ERT系统可以应用于各种流型。同时，使用双圈传感器测量并且使用SCG(sensitivity theorem based inverse solutionusing conjugate gradients methods)算法进行重建后，进行了相关速度计算，得到了气相速度的分布。
⑵针对气液两相流动速度相关计算时采集速度低的问题，采用英国Leeds大学的新型ERT系统(采集速度达到上千双幅/秒)，对油水两相垂直管流进行了测量。由于采集速度的提高和双圈传感器间距离的缩短，使得速度计算的相关性和分辨率都得到了大幅提高，成功地得到了油相含率、速度的分布并进一步计算得到了其体积流量。同时，为了对ERT系统测量的结果进行校准和分析，我们采用英国Huddersfield大学的电导探针测量系统进行了完全独立的测量，并对结果进行了分析对比。
⑶为了降低油水两相之间速度滑差带来的水相体积流量的计算误差，引入了工程上广泛应用的漂移流率模型，计算得到了水相的相含率、速度分布和体积流量。在与电导探针测量系统的结果进行对比后，给出了导致测量误差的因素分析，表明了ERT系统和漂移流率模型相结合进行连续相参数计量的可行性，同时也指出它们均需要进一步的研究和完善。
⑷采用中国科学院力学研究所最新研制的双能Gamma射线层析成像系统对油气水静态成像进行了研究，得到了模拟气液两相、油气水三相分层流动及泡状流动下的重建图像，并对该系统提出了改进建议。