在目前油气长距离陆上混输以及海洋油气田混输系统中,段塞流是一种常见的流动形态,由于这种流型的间歇性、波动性以及不稳定性,是深水油田开发必须突破的流动安全问题,而有效实时地检测技术是解决段塞流的关键性问题之一。声发射技术作为一种非侵入式的动态检测方法已广泛应用于各类机械结构检测中,其探测到的能量来自被测物体本身,而无需外加超声发射器或射线源,易于使用且具有较高的敏感性。将声发射方法用于气液两相管流的检测中,不仅减少了石油生产过程中的操作安装成本,更是避免了射线源对身体的危害,对油气生产的实时监控与安全检测具有十分重要的意义。本文首先通过单气泡实验对声发射法用于气液两相管流的气泡声信号进行了可行性分析,论述了不同喷嘴尺寸、不同液相物性以及不同传感器摆放位置对气泡声信号的影响,同时通过高速摄像的同步拍摄,分析了气泡产生声音的机理,并提出了声信号峰值频率与气泡尺寸之间的关联式。实验结果表明,声发射技术可以有效的检测到管内气泡的声信号,具有较高的敏感性,为声发射技术应用于气泡动力学提供了理论基础。进而,本文模拟段塞流液塞头部卷吸机理,进行了管道内固定液塞声信号的测量,分析了不同挡板开度与不同液相流量下,沿固定液塞的轴向以及周向声信号的分布情况,通过自行开发的声发射采集处理软件对测得声发射参数进行了实时判断与提取,并利用参数统计法、时域波形法、聚类分析法以及傅里叶变换和小波包变换相结合的方法对声信号进行了深入分析,成功的区分了液塞卷吸气泡信号、液体撞击管壁信号以及背景噪声信号的频率范围。结果表明,液塞卷吸气泡的声信号频率主要分布在125-500kHz范围内,声信号随距起塞点轴向位置的增大而减小,最大声信号分布在液塞头部的管道中下部区域,从声学的角度验证了液塞内部的流动机理,为声发射技术运用于工程实际的段塞流检测提供了理论基础。最后,本文利用皮尔森相关系数法进行了声发射参数的液塞含气率关联性分析,并通过1stOpt软件进行了含气率关联式的拟合,拟合值与理论值的误差较小。此外提出了液塞区气泡卷吸量的计算模型,实现了声发射参数对液塞流动参数的定量描述。