1.颗粒速度分布的差分式平面电容传感器阵列测量方法，其特征在于，采用差分式平面电容传感器阵列测量装置，包括测量探头(1)，所述测量探头(1)依次连接有P路并行设置的差分电容检测电路(2)，P路所述差分电容检测电路(2)共同连接有数据采集卡(3)，所述数据采集卡(3)连接有计算机(4)，所述测量探头(1)包括绝缘测量管道(10)，所述绝缘测量管道(10)外壁上布置有电极阵列和金属屏蔽罩(9)，所述电极阵列包括一个圆环状激励电极(5)，所述激励电极(5)两侧沿绝缘测量管道(10)轴向对称设置有Q对圆弧状感应电极，即圆弧状感应电极沿绝缘测量管道(10)轴向共分为上下两层，分别为第一层电容感应电极阵列(6)和第二层电容感应电极阵列(7)，所述圆弧状感应电极远离激励电极(5)的一侧设置有轴向保护电极(8)，每路差分电容检测电路均包括两个输入端，分别为第一输入端(11)、第二输入端(12)，其中1≤Q≤P，第i对圆弧状感应电极的两个感应电极分别连接第j路差分电容检测电路的第一输入端(11)和第二输入端(12)，其中1≤i≤Q，1≤j≤P；所述差分式平面电容传感器阵列测量装置中整个绝缘测量管道(10)、激励电极(5)，第一层电容感应电极阵列(6)、第二层电容感应电极阵列(7)、轴向保护电极(8)均包覆于金属屏蔽罩(9)内；

测量方法具体为：当固相颗粒沿绝缘侧测量管道(10)轴向方向运动时，每对圆弧状感应电极中的两个圆弧状感应电极分别产生一组反映气固两相流流动信息的电容信号，两组信号分别传递给对应路的差分电容检测电路的第一输入端(11)、第二输入端(12)，对电容信号进行差分放大并输出给数据采集卡(3)采集，数据采集卡(3)将采集到的信号送入计算机(4)，由计算机(4)对数据采集卡采集(3)输出信号进行空间滤波算法处理，通过对其频谱进行分析并确定频带宽度，进而计算获得气固两相流颗粒速度分布信息；

当固体颗粒在管道不同径向位置沿轴向运动时，关于圆环状激励电极(5)对称的每队圆弧状感应电极电容变化规律完全相同，整体上呈现双峰变化规律，峰值点位置相差的距离为p，即是轴向相邻电容电极对的轴向间隔，单位为mm，每一电极对电容值变化沿轴向近似于高斯函数分布，在电极间距处达到峰值，其沿轴向电容值变化可用式(1)进行曲线拟合：其中，z是颗粒的轴向位置坐标值，Z为传感器在管道轴向方向的灵敏空间长度，单位是，mm，A、ɑ、b、c、d、g、m为曲线拟合系数，与传感器结构以及颗粒空间位置有关；由第1路差分电容检测电路至第Q路差分电容检测电路差分放大后，产生Q组差分电容信号可表示为：其中：C1i(z)和C2i(z)分别为第i对感应电极中的两个圆弧状感应电极产生的电容变化信号，Cd(z)是差分电容信号；

在计算机(4)内对采集的信号处理的过程为：

步骤1，通过编程对采集到的Q组差分电容信号序列Cdi(n)进行傅里叶变换，得到其频谱Edi(k)，然后取其幅值的平方|Edi(k)|2并除以差分电容离散数据信号长度N，作为差分电容信号序列Cdi(n)的功率谱估计Pi(k)，i＝1，2…Q，则可以得到：其中：E1i(k)是轴向第一层电容感应电极阵列(6)输出电容信号的频谱，ωz是管道轴向方向的空间角频率，n是时域差分电容信号的离散点，k为频域离散点；

步骤2，根据步骤1得到的P组功率谱特性函数的频率通带宽度确定每一组截止频谱fi，用如下公式：

其中：Ki为功率谱函数截止频率对应位置的离散点数，Fs是功率谱分析的频率分辨率，p是轴向相邻电容电极对的轴向间隔；

步骤3，根据功率谱截止频率值fi和第一层电容感应电极阵列(6)和第二层电容感应电极阵列(7)轴向间隔p，确定管道截面上不同区域气固两相颗粒流平均流动速度vi，计算公式如下：vi＝k0.p.fi  (5)

p＝w+d  (6)

其中：k0是速度测量无量纲校正常数，由实验标定，p是轴向相邻电容电极对的轴向间隔，w是电极轴向宽度，d是圆环形激励电极与圆弧状感应电极之间的间距。

2.根据权利要求1所述的颗粒速度分布的差分式平面电容传感器阵列测量方法，其特征在于，所述k0的标定方法为：在气粒输送颗粒流条件下，用相位多普勒测速仪对差分式平面电容传感器阵列测量装置颗粒流速度系统无量纲校正系数进行对比标定。

3.根据权利要求2所述的颗粒速度分布的差分式平面电容传感器阵列测量方法，其特征在于，具体标定过程为：相位多普勒测速仪(PDA)与差分式平面电容传感器阵列测量装置同步测量，速度测量系统记录测量数据并保存，取与PDA同时间，同区间同时间测量值的平均值与PDA测量值组成一个数据对，每次标定至少要获得20对数据，以差分式平面电容传感器阵列速度测量装置测量的颗粒速度为横坐标，PDA测得的颗粒速度为纵坐标，将相关系数大于0.9的数据对定义为有效数据点，有效测量点的数量应在10个以上，运用一元线性回归的方法，给出标定曲线，进而获得标定系数k0：其中，m为有效数据点数，xj、yj分别表示填报测量值和PDA测量值。

4.根据权利要求1所述的颗粒速度分布的差分式平面电容传感器阵列测量方法，所述差分式平面电容传感器阵列测量装置中每路差分电容检测电路均相同，具体为：第一电容C1与第一电阻R1一端与第一运算放大器A1的反相输入端相连接，第一电容C1另一端、第一电阻R1另一端和第三电容C3一端与第一运算放大器A1的输出端相连接，第二电容C2与第二电阻R2一端与第二运算放大器A2的反相输入端相连接，第二电容C2另一端、第二电阻R2另一端和第四电容C4一端与第二运算放大器A2的输出端相连接，第一运算放大器A1的同相输入端与第二运算放大器A2的同相输入端接地；第五电阻R5与可调电阻R7一端与第三运算放大器A3的反相输入端相连接，第三电容C3另一端与第三电阻R3一端与第三运算放大器A3的同相输入端相连接，可调电阻R7另一端与第九电阻R9一端与第三运算放大器A3的输出端相连接，第六电阻R6与可调电阻R8一端与第四运算放大器A4的反相输入端相连接，第四电容C4另一端与第四电阻R4一端与第四运算放大器A4的同相输入端相连接，可调电阻R8另一端与第十电阻R10一端与第四运算放大器A4的输出端相连接，第三电阻R3另一端与第四电阻R4另一端接地；第九电阻R9另一端与第十一电阻R11一端与第五运算放大器A5的反相输入端相连接，第十电阻R10另一端与第十二电阻R12一端与第五运算放大器A5的同相输入端相连接，第十一电阻R11另一端与第五运算放大器A5的输出端相连接，第十二电阻R12另一端接地。