由于相关技术理论上可用于测量任何流体系统的流量(单相流、多相流)，而且测量流速的范围很宽，可从层流到超音速，因而为解决多相流量测量问题提供了一种强有力的技术手段。自20世纪60年代中期发展起来的、以相关技术基础构成的两相流量测量系统，在国外已形成商品化工业仪表，是目前多相流测试中极少数已形成工业型仪表中的一种。·在工业喷吹煤粉流量、纸浆流量、石油流量测量中均有应用，是一种已达到实用化程度的流量计。由于相关流量计已有专题介绍，故此处对一般性问题尽量简化。选择在造纸工业现场已获得了较成功应用的液一固两相流量计—纸浆流量计作简要介绍。

如图7.9所示，沿纸浆测量管段的流动方向安装两个相隔间距为L的测点A和B。由光学传感器获取两点处的随机光信号，通过光/电转换电路和预处理电路输出适于相关处理的两路随机相关模拟信号x(t)和y(t)，送至相关器进行极性化相关分析。找出对应于相关函数R(t)最大值(峰值)的延时量τ₀值，即流体流经两测点间距L所需的渡越时间。由此即可求出流体的体积流量q _v。

 

 

    相关侧量系统由两部分组成:一是随机相关信号的获取装置—光学传感器;二是信号处理装置—极性相关器。对纸浆专用相关流量计的一些问题说明如下。

(1)纸浆流体动力学特性 纸浆是液一固两相流体，是水和纸浆纤维的均匀混合物，属于非牛顿流体。当纸浆浓度在1%-5%范围内，相应的纸浆流速在1.9-10m/s范围内，均能够形成良好的“柱塞状”流型。即管道内的纸浆如同一个柱塞以同一速度向前推进，即在管道内同一截面上各点的流速是相同的，而在靠近管道内壁处有一很薄的水层。柱塞状流型形成条件主要取决于纸浆浓度、流速及纸浆纤维的类型与尺寸，其间相互关系可用下面经验公式表示

 

 

    (2)光学传感器 在沿纸浆流动的平行方向，与管道内壁平齐处，安置间距L=10mm的两个探头A和B。探头光源为两只用金属外壳封装的橙红色双管芯发光二极管D，发出一定波长一定光强的光，通过光纤传输入射至流动纸浆表面。该入射光被流动的纸浆调制而反射。两只光接收器为新型光敏管F(采用把受光PN结与放大器分开而又互相祸合的结构，具有高灵敏度和高信噪比)，接受此反射光后将其转换成具有一定带宽的随机噪声电信号，此信号经前置预处理电路放大后，输出到极性相关器。

    为了获取两路随机相关信号，需同时传输四路(两束入射光源，两束反射光)互不串扰的光信号，且要求精确定位，一保证信号的相关性和测量精确度。采用新型玻璃光纤外加金属软管传递光信号。

(3)极性相关器 为了对传感器获得的流动随机噪声信号进行相关分析，寻找出相关函数极值对应的延时时间r0所采用的极性相关器原理结构如图7.10所示.由极性化电路、可控延时电路、符号电路以及微机控制系统及其他外部电路组成。极性化电路的作用是将随机模拟信号转变为具有两种幅值的脉冲信号，信号中大于零的电平全变为TTL1电平，小于或等于零的电平全变为TTL电平。实际上，其就是一个比较器。可控延时电路是为完成相关函数值计算提供尽可能宽的可调延时范围，以满足工业对象流速变化范围要求。采用RAM 2114芯片构成的延时器，最大时延有32ms、64ms和128ms三挡。符合电路的作用是求出统计时间内两极性化函数符号相同的次数n，当两信号符号相同时允许计数。

 

 

    (4)微机管理系统及外部电路 包括瞬时流量、累积流量的计算;转换成模拟信号;越限报警;以及入机对话键盘进行参数预置、修改和仪表特性的自校检验等。

相关式纸浆流量计性能指标见表7.17。