相 关 流 量 计 的 研 发 历 史 可追 朔 到 上 世 纪 五 十 年 代。 英 国Butterfield 等人首先发现运动钢带表面微小凹凸所引起的机械随机信号，并提出实现了钢带运动速度的相关测量系统。此后，相关测量理论得到很大发展，形成了很多相关测量技术。相关流量计测量原理相关流量计实际上是流速测量系统，其结构及测量原理如图 1 所示。

图中上下游安装的传感器对流体随机扰动信号分辨特性必须一致。当流体沿管内流动时，常有湍流涡漩不断产生和衰减；层流面层分离速度不均匀；混合相流体中各离散相空间分布呈随机状态等，都会对传感器发出的能量束（如光束）或它们所形成能量场（如电场、磁场等）产生随机的幅值、角值、相位实施调制或混合调制，并使它们相应的物理量（如电位、电流、频率、磁感应强度等）发生随机变化。通过解调、放大、滤波电路，可将上下游传感器之间随机扰动变化信号X(t)、Y(t) 取出。若上下游传感器所处的两随机扰动区互为交集，即安装距离 L 足够短时，可认为 X(t)与 Y(t) 数值相似（参见图 2，即存在继承性），仅存时间差△ t, 将X(t)、Y(t) 作相关运算，即：互相关函数 RXY(τ) 积分几何图形的峰值 τ0 可作为时间差△ t的量度。

当管道内流体流动满足 “凝固”流动图形假设时，即流体流过上下传感器之间，既通过两随机扰动敏感区时， 其边界条件始终保持一致。此时的流体流动相关速度 υc 可用下式求出：其体积流量和质量流量分别为：相关流量计目前存在的问题按测量原理看，相关流量计可测介质范围极广，且由于被测管内不设任何阻流部件，无压损现象，研发前景可观，但目前存在以下问题。① 所 谓“ 凝 固” 流 动 图 形 只是假设。实验结果表明，随机扰动敏感区的边界条件时时变化，无论两传感器安装距离如何短，两区也不能保持互为补集。积分几何图形的峰值 τ0 是一随机量，相关速度υc 和峰值 τ0 为函数关系，因此，流量测量准确度难以保证。②大量实验表明，“凝固”流动图形假设对单相流相关测量系统符合。③传感器的安装位置应根据传输信号性质进行单台现场标定，不具互换性。④由流体流动状态变化，将对测量准确度造成影响。