相關(guān)流量計(jì)的概述

    一、相關(guān)流量計(jì)的定義

    基于隨機(jī)過(guò)程的相關(guān)理論，運(yùn)用相關(guān)處理技術(shù)，將管道內(nèi)部被測(cè)流體的隨機(jī)流動(dòng)噪聲信號(hào)的“總體”傳遞速度識(shí)別（提取）出來(lái)，進(jìn)而確定被測(cè)流體流動(dòng)速度的一種流量測(cè)量方

法，實(shí)現(xiàn)此方法的流量測(cè)量裝置統(tǒng)稱為相關(guān)流量計(jì)。

    二、相關(guān)流量計(jì)的特點(diǎn)

    與其他流量測(cè)量技術(shù)相比較，相關(guān)流量測(cè)量技術(shù)具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)。

    ①它可直接利用被測(cè)流體內(nèi)部存在的流動(dòng)噪聲。例如，單相流體內(nèi)部“旋渦”結(jié)構(gòu)（頻率、尺寸等）隨流體流動(dòng)所產(chǎn)生的隨機(jī)波動(dòng)，雙相流體中離散相顆粒的尺寸及其在空間的分布隨流體流動(dòng)而發(fā)生的隨機(jī)變化等，都可以在傳感器中引起電學(xué)的或聲學(xué)的信號(hào)調(diào)制作用。對(duì)上、下游信號(hào)作相關(guān)處理后，即可提取出流速信號(hào)，而無(wú)需再在被測(cè)流體中投入任何示蹤物。

    ②對(duì)于不同測(cè)量對(duì)象（如單相流動(dòng)的氣體或液體；氣一固、氣一液或液一固兩相流體等），只需根據(jù)被測(cè)流體的物理、化學(xué)特性，選擇合適的傳感器就可以獲取流動(dòng)噪聲信號(hào)，而相關(guān)流量測(cè)量系統(tǒng)的主體不用或很少改動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)測(cè)量要求，因此它具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。

    ③相關(guān)流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果與被測(cè)流體參數(shù)（如溫度、壓力等）的變化基本無(wú)關(guān)。

    ④相關(guān)流量計(jì)可以做到無(wú)任何活動(dòng)部件，可實(shí)現(xiàn)非接融或非侵入測(cè)量，可勝任困難條件下的流量測(cè)量。

    ⑤與濃度或密度傳感器配合，可實(shí)現(xiàn)多相流體中各組分質(zhì)量流量的測(cè)量。

    實(shí)踐證明，相關(guān)流量測(cè)量技術(shù)是一項(xiàng)很有前途的技術(shù)，它為解決困難條件下的流量測(cè)量問題，特別是為解決雙相或多相（多組分）流體的流量測(cè)量問題提供了一個(gè)重要的技術(shù)手段。

    三、相關(guān)流量計(jì)的局限性

    目前相關(guān)流量計(jì)還有一些局限性有待完善。

    (1)測(cè)量精確度不高根據(jù)互相關(guān)函數(shù)的峰值位置來(lái)確定流動(dòng)噪聲信號(hào)在上、下游傳感器之間的傳遞時(shí)間r，進(jìn)一步求得流速時(shí)，上、下游信號(hào)通道特性的不一致和互相關(guān)運(yùn)算中平均時(shí)間有限是引起r的測(cè)量誤差的兩個(gè)主要原因。目前，相關(guān)流量計(jì)的流速測(cè)量精確度可以達(dá)到土2%左右。

    (2)%的物理意義尚待進(jìn)一步探討相關(guān)速度ve與被測(cè)流體的平均流速%。之間的關(guān)系與許多因素有關(guān)。由于流動(dòng)噪聲現(xiàn)象的隨機(jī)性，很難根據(jù)單純的理論計(jì)算來(lái)確定它們的關(guān)系。

    (3)標(biāo)定工作較為困難  目前尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)化的校驗(yàn)裝置和校驗(yàn)方法。