相关流量计知识讲座

第一节 概述

一、相关流量计的定义

基于随机过程的相关理论，运用相关处理技术，将管道内部被测流体的随机流动噪声信号的"总体"传递速度识别(提取)出来，进而确定被测流体流动速度的一种流量测量方法，实现此方法的流量测量装置统称为相关流量计。

二、相关流量计的特点

与其他流量测量技术相比较，相关流量测量技术具有以下突出的优点。

①它可直接利用被测流体内部存在的流动噪声。例如，单相流体内部"旋涡"结构(频率、尺寸等)随流体流动所产生的随机波动，双相流体中离散相颗粒的尺寸及其在空间的分布随流体流动而发生的随机变化等，都可以在传感器中引起电学的或声学的信号调制作用。对上、下游信号作相关处理后，即可提取出流速信号，而无需再在被测流体中投入任何示踪物。

②对于不同测量对象(如单相流动的气体或液体;气-固、气—液或液—固两相流体等)，只需根据被测流体的物理、化学特性，选择合适的传感器就可以获取流动噪声信号，而相关流量测量系统的主体不用或很少改动即可实现测量要求，因此它具有很强的适应性。

③相关流量计的测量结果与被测流体参数(如温度、压力等)的变化基本无关。

④相关流量计可以做到无任何活动部件，可实现非接触或非侵入测量，可胜任困难条件下的流量测量。

⑤与浓度或密度传感器配合，可实现多相流体中各组分质量流量的测量。

实践证明，相关流量测量技术是一项很有前途的技术，它为解决困难条件下的流量测量问题，特别是为解决双相或多相(多组分)流体的流量测量问题提供了一个重要的技术手段。

三、相关流量计的局限性

目前相关流量计还有一些局限性有待完善。

(1)测量精确度不高根据互相关函数的峰值位置来确定流动噪声信号在上、下游传感器之间的传递时间引进一步求得流速时，上、下游信号通道特性的不一致和互相关运算中平均时间有限是引起T的测量误差的两个主要原因。目前，相关流量计的流速测量精确度可以达到±2%左右。

(2)V_C的物理意义尚待进一步探讨相关速度V_c与被测流体的平均流速V_cp之间的关系与许多因素有关。由于流动噪声现象的随机性，很难根据单纯的理论计算来确定它们的关系。

(3)标定工作较为困难目前尚无标准化的校验装置和校验方法。