CN1008774B - 流料箱喷射速度量计用之方法及装置 - Google Patents

Abstract

例如制纸机之流料箱喷射流之液体喷射速度由互相关的交流信号测量，此交流信号由一对光电二极管接收一对光束所产生。光由单独光源——白炽灯供给，并由安装在喷射流上方并依流动方向间隔分开的一对分叉光纤维导引，各交流成分被过滤，消除低频，并放大及随后在频谱仪中分析。

Description

本发明系关于测量流料箱喷射速度，以获得最佳喷射流配合网速度。

S.M.Salomon在美国专利3，464，887号揭示制成一种敏感装置，它能插入及从成片口滤网取出。Solomon于美国专利3，509，022号提供一种类似形式的结构。D.B.R.Hill在美国专利3，562，105号揭示一种成片口喷射流测量装置，其中将一中空管元件置于流料箱喷射流中，以传送压力至压力测量计或类似装置。

J.F.Schmaeng在美国专利3，399，565号揭示其中一冲击管可被移动至成片口之原料流内，管中之流体静压力提供原料流之速度指示。

全部上述各专利均需要与流料箱喷射流之某种实体接触。

J.D.Parker在美国专利3，337，393号揭示其中包括利用成片口上游之压力帽之一种流料箱喷射速度指示器。

Solomon在美国专利3，487，686号揭示利用在成片口输送区之一对压力传感器，以测量来自流料箱喷射流之二信号间之时差。

S.Bauduin等人之论文“A    paper    Sheet    Contactless    Linear    Speed    Measurement”，（IFAC    PRP    Automation，vol.4，1980）揭示无接触式测量直线速度之一种方法，其中利用一单独信号激光转送器而提供二光信号之相关之速度测量。

Daniel    M.Shellhammer之论文“An    Optical    Correlation    Flowmeter    for    Pulp    Stock”（Tappi，May1975，Vol.58，№.5，PP.113～116）讨论测量通过一管之水或类似物之流速之光学相关流速计。一种类似装置揭示于Eur-Control    U.S.A.Inc.（2579    Park    Central    Blvd.，Decatur，Gecrgia    30035）之Eur-Control    Optical    Flow    Transmitter    brochure    B218，80a。

A.A.Rocheleau在美国专利3，620，914中揭示根据多普勒（Doppler）频移测量速度之一种扫描系统。为测量多普勒频移需要一会聚单色光源，例如激光。此种系统之缺点是激光必须相当强才能获得强信号，并对操作人员能产生有危险之环境。

本发明之目的为提供无接触式喷射速度测定方法及装置，以便较准确地设定喷射流对网的速度比。

上述目的通过安装于邻接流料箱片口并位于箱喷射流上方之一对光敏感器而达到。二个光敏感器位于沿喷射流之方向间隔分开并以光学方式连于一单独光源及一对敏感器。

光学交连由各分叉纤维光束以有利方式提供，故一单独光源可用于至少二光敏感器。

进一步优点是利用强度可变化之白炽光源。

如下文所说明，利用纤维光束将溅射及类似现象的不利效果减至最小。

本发明之其他目的，特点与优点以及组织，结构与操作将从下文参考附图之详细说明中充分了解。

图1为位于流料箱喷射流上方并相互隔开之一对光敏感器之示意图。

图2为适用于本发明的流料箱的喷射端部之侧面图，显示本发明之概略形式。

图3为由一单独光源提供输入并输出至一对光导二极管之一对分叉光纤维之放大图。

图4为光点之几何形状，尤其光点之长度及宽度之示意图。

图5为光点与流动方向失准或成偏斜之示意图。

图6为显示本发明之流量计对与激光多普勒风速计之校准方格图。

图7为由于喷射速度变化所致之信号深度及偏斜之方格图。

图8为比较互相关法计算之喷射速度与由流料箱压计算之喷射速度之方格图。

图9及10为制纸机自起动至停机之运转之方格线条图。图9显示自起动至停机之恒定速度及图10显示在停机前具有各流量降低阶段之运转。

图11为取自不同流速及片口开度之一系列运转数据之方格图。

图12及图13为显示制纸机在不同流量及全部其他条件不变之情况运转之方格图。

图14为图12及13之二次运转之速度互相关系数之方格图。

图15为敏感器在流料箱喷射流上方之距离在系 统中所导致之误差之方格图。

图16为各敏感位置相对流料箱喷射流之流动方向之水平偏斜所导致之误差之方格图。

图17为各敏感位置之垂直偏斜所导致之误差之方格图。

参阅图1，本发明之互相关流量计测量流料箱之喷射流之表面及内部形态自第一敏感器位置A移动至直接在敏感器A下游之第二敏感器B所需之时间。利用此一时间θ及二敏感器间之距离，流动速度能计算成V＝D/θ。互相关法为用于计算自各敏感器之输出之过渡时间之技术。二敏感器分别具有交流成分f_A（t）及f_B（t）。在理想情况下，f_B（t）将与f_A（t）完全相同，延迟时间为θ，故f_A（t）＝f_B（t+θ）。

互相关函数比较此二信号并获得在θ具有最大值之输出R_AB（t）：

R_AB（t）＝ 1/(P) ∫^P _Of_A（t）f_B（t+θ）dt，

其中P为积分时段。等效数字演算式为

R_AB（k）＝ 1/(N) $\underset{\mathrm{k\; =\; 1}}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}$ f_A（k△t）f_B（k△t+θ）

在任何实际系统中，将有来自敏感器失调，信号畸变或外方电磁干扰引起之噪音。如果噪音以f（t）代表，各敏感器输出间之关系即变为

fA（t）＝f_B（t+θ）+f_N（t）。

将上述关系代入互相关函数方程式获得：

R_AB（t）＝ 1/(P) ∫^P _Of_A（t）〔f_B（t+θ）+f_N（t）〕dt。

分隔积分则成：

R_AB（t）＝ 1/(P) ∫^P _Of_A（t）f_B（t+θ）dt+ 1/(P) ∫^P _O

f_A（t）f_N（t）dt。

如果f_A（t）与f_N（t）无关时，第二积分将趋向零。然而，如果成分f（t）包含与成分f_N（t）成共阈模式之一噪音成分时，输出R_AB（t）将显示在t＝θ有一强峰值。此种情况为有60Hz及120Hz干扰之特殊问题。函数f_A（t）及f_B（t）均具有频谱宽度BW之高频受限制之功率谱。以θ为中心之互相关函数R_AB（t）之峰值之中点将具有1/BW之宽度。为获得最大输出R_AB（θ）之准确值，宜使峰值宽度1/BW尽可能狭窄。因此，频带宽度愈大，θ之测量值愈准确。

时段θ之准确性亦与积分区间P有关。P愈大，θ之变化愈小，然而，就速度测量而言，迅速响应时间亦是需要的。积分区间P应顾及此二因数而加以选择。

高通滤波作用将改善在θ上P之锐度并消除低频噪音。然而，选择截止频率时必须注意不影响信号强度或频带宽度。

此项研究之一种结构利用包括经透镜聚焦在喷射流上之发光二极管光源之敏感器，所反射之信号被聚焦在与发光二极管相匹配之光电二极管上。在此种结构下，强信号仅能在发光二极管及光电二极管均处于各自之焦点时获得。各敏感器之定位具有临界性，以及喷射角度之任何变化均需将敏感器再定位。由于发光二极管之低功率，故必须设置各敏感器于极接近喷射流之位置。如前文所述，此种情况产生多噪音信号以及溅射作用将时常遮蔽透镜并完全阻挡信号。

参阅图2及3，藉提供给例如PIN二极管式一对敏感器一光源光交连的分叉式光纤维束，上述缺点被克服，缓和定位灵敏度。采用强度能变化之白炽灯作为光源。此事解决低功率光源问题，及光纤维将溅射效应减至最小。

来自光电二极管之信号被200Hz之高通滤波器滤波，放大及贮存供以后分析。在分析方面，采用FFT全能型二波道析谱仪进行资料分析。

在图2及3中，概括以10指示之流料箱之喷射端包括形成喷射流14之成片口12，喷射流被送至辊18所携带之长网16上，为清晰起见，辊18示于流料箱成片口12之右侧面非紧靠成片口之下方位置。图1之敏感器位置A及B示于喷射流14上方依流动方向间隔分开。

光纤维结构体20藉流料箱喷射流14之反射作用交连一白炽灯之光源至光电二极管之一对光敏感器24及26。

如图3所清晰显示，光纤维结构体20包括一对光纤维束28及30。每一光纤维束均为分叉式，如32-38处所示。故光源28馈入分叉部分32及36而发出一对光束至流料箱喷射流，同时分叉部分34及38自喷射流传送反射光至相应光电二极管24及26。

再参阅图2，各光电二极管所产生之电信号在加至例如200Hz高通滤波器42之前，被馈至前置放大器40。经滤波之信号然后被放大器44放大并馈至数据记录器46与析谱仪48。

在此项研究中，对本发明之相关速度计进行各 项试验，以决定在不利环境中之准确性、线性以及定位作用对速度测量之影响。

在此等试验中，有关准确性、线性及定位误差之试验先在一流体力学实验室流动回路中进行。下文所说明之全部结果均经激光多普勒速度计校准。信号穿入喷射流深度及喷射流表面特性对相关速度之效用亦经决定。随后，速度计与一实验性制纸机共同操作，以长期研究在该种环境中之操作。自下文之讨论将明了，其结果曾与计算之流料箱流动速度及在流体力学实验室之试验结果相比较。

最后一组试验在一大型流动回路进行，以比较互相关法所获之速度与由毕托管测值所计算之速度。全部此等结果亦说明于下文中。

确定测量误差时，曾确定互相关系数及信号对噪音比，互相关系数XCC是信号f_A（t）及fθ（t）形成相关峰值R_AB（θ）之程度之计量值。互相关系数由下式计算：

$\mathrm{XCC\; =}\frac{R_{\mathrm{AB}}\mathrm{(\; \theta \; )}}{{\mathrm{〔R}}_{\mathrm{AA}}{\mathrm{(O)\; ·\; R}}_{\mathrm{BB}}{\mathrm{(O)\; 〕}}^{\frac{1}{2}}}$

其中〔1〕值为相同之信号，及〔0〕值为不具相似性信号。

信号对噪音比S/N系根据下式以噪音之自相关函数R_NN（O）除信号自相关函数R_AA（O）之平均值而计算：

$\mathrm{S\; /\; N\; =}\frac{R_{\mathrm{AA}}\mathrm{(O)}}{R_{\mathrm{NN}}\mathrm{(O)}}$

光点几何形状方面，参阅图4，信号f_A（t）及f_B（t）为二光点在流料箱喷射流表面上之背向散射之交流成分。各光点具有一有限面积，故自其上所测量之各信号将为发生在各自面积中之瞬时平均值。各光点之形状及对准将影响各信号之品质及准确性。

增加光点横跨流动方向（X方向）之宽度提供敏感器之较大视界，具有比能被互相关连者更多之相似点。此举增加相关程度或相关系数XCC及信号对噪音比光点宽度被限于敏感器之视场，及此举不能达到进一步增加视场之目的。

减小沿流动方向（Z方向）之光点长度使光点之平均面积变狭而增加频带宽度。此举提供在R_AB（θ）上一锐峰值，然而，如果长度被减少太多时，将影响信号强度。

参阅图5，各光点在流动方向（亦即Z方向）之失准导致给分隔距离D引入一余弦误差，并减小互相关系数XCC。如果失准充分大时，各光点将不具有沿喷射流之相似点及相关程度将为零。当然，增加光点宽度有助于减轻此一问题。

光敏感器在流料箱喷射流上方之定位导致与光点及余弦误差相关之若干误差。在决定此等误差之试验中，使用直径1.982mm之一圆形光点及各敏感器间隔成5.974mm。所研究之参数为自喷射流表面之距离，水平向偏斜，垂直向偏斜及敏感器间隔。

敏感器至喷射流表面之距离如果保持某种限度时，不导致互相关速度中之明显误差。此点系因使用光纤维，光纤维保持远比透镜为恒定之光点尺度。当敏感器被移离喷射流表面时，光点尺度即开始增加，使有效频带宽度变狭及相关尖峰变宽。互相关系数XCC亦减小，产生一较低信号对噪音比。在距喷射流表面约6.35mm时，光点开始重叠。此次重叠作用使各敏感器之平均面积相向移动，导致敏感器之间隔距离表现上似乎较小及速度增加。如图15所示。

如前文所述，敏感器对流动方向之水平向偏斜产生距离D之余弦误差，并因减少可互相关连之各光点面积而降低信号对噪音比，其中的距离是下式所示之D′

D′＝DCOSφ

从研究中，证实余弦误差在与互相关法之采样间隔相误差相比较下可忽略不计。峰值R_AB（θ）之定位作用在到达敏感器对准限度之前不受此偏斜之影响。随各光点之相似性面积之减少而降低之信号对噪音比与预期之性能一致，如图16所示。

各敏感器位置间之分隔距离对根据本发明制成之装置之操作极具临界性。敏感器位置间隔之增加将使喷射流之表面特性具有较多时间在各光点之间变化。此种情况将增加信号对噪音比，直至相互关系最后消失。减小敏感器位置间隔提供较佳之相互关系，但在各感测器位置间之较小过渡时间之情况下，相关仪器将在所测量计时间延迟θ中具有较大不确定性。

保持测量周期不确定性于0.5%内之最小间隔可由下式计算：

Dmin＝100PV/N

最小间隔亦受光点之尺度及形状限制。

扰流信号损失不影响R_AB（θ）峰值之位置。故在信号对噪音比被显著降低之前，不成为互相关函数中之一重要因数。光点尺度对信号起滤波及均化效 果，故其Z宽度能用于根据下式计算近似最大敏感器位置分离：

Dmax＝jw，

故D值之限度为：

jw≥D≥100PV/N

信号穿入喷射流导致另外之误差。此等误差为：

（1）信号损失-低互相关系数XCC;

（2）自喷射流底部之反射作用-R_AB（θ）位移及/或加宽;及

（3）垂直速度剖面平均化-较狭频带宽度及R_AB（θ）位移。

第一误差（1）不直接影响互相关函数之时间位置，其主效应为减小信号强度，仍在具有极小扰流之无阻碍解答中具有重要性。

在第二误差来源（2）中，信号之一部分经喷射流传送至其底部并被反射回敏感器。如果喷射流之底部表面以略异于顶部表面之速度流动时，信号f（t）及f_B（t）之关系变为：

$f_A\mathrm{(t)\; =}\frac{A_O{f}_B{\mathrm{(t\; +\; \theta }}_1{\mathrm{)\; +\; A}}_1{f}_B{\mathrm{(t\; +\; \theta }}_2\mathrm{)\; ·}}{A_o{\mathrm{+\; A}}_1}$

相关函数为：

$R_{\mathrm{AB}}{}^{\mathrm{(t\; )}}=\frac{1}{P}{\∫}_O^P{f}_A\mathrm{(t)\; 〔}\frac{A_o{f}_B{\mathrm{(t\; +\; \theta }}_1{\mathrm{)\; +\; A}}_1{f}_B{\mathrm{(t+\; \theta }}_2)}{A_O{\mathrm{+\; A}}_1}\mathrm{〕\; dt}$

$=\frac{A_O}{{\mathrm{P\; (A}}_O{\mathrm{+\; A}}_1)}{\∫}_O^P{f}_A\mathrm{(t)\; f}{}_B\mathrm{(t+\; \theta }{}_1\mathrm{)dt\; +}\frac{A_1}{{\mathrm{P\; (A}}_O{\mathrm{+\; A}}_1)}{\∫}_O^P{f}_A\mathrm{(t)\; f}{}_B\mathrm{(t+\theta }{}_2\mathrm{)dt}$

此种情况将产生在θ₁及θ₂之峰值。在二表面流动具有近似之相同速度下，仅一峰值将出现于相关函数中，但将随时间而加宽及位移。

图7显示激光多普勒速度计所测量之垂直速度剖面。在清水中在相同条件下以相关法所获之速度重叠示于图中，如果喷射流之顶部表面距其中心为1.626mm时，在该点上之相关速度应为7.95m/s测量之速度为8.08m/s，相差1.6%，可部分归因于下方表面反射。当量计之溶液变为较不透明时，此一误差来源可忽略不计。

第三及最后穿入误差来源（3）为平均作用。此次误差在饱合颗粒物之流动中具有重要性，及实际上为广义之表面反射误差，在含有纸浆纤维或他种反射作用介质之流体中，光点将穿入并提供来自各阶段之颗粒之背向散射信号。最强之信号将来自接近表面处，但来自就不同速度移动之各不同深度之信号将导致误差至信号内。此一信号之相关函数为：

$R_{\mathrm{AB}}\mathrm{(t)\; =}\frac{1}{{\mathrm{P\; (A}}_O{\mathrm{+\; A}}_1{\mathrm{+\; A}}_2{\mathrm{+\; \dots +A}}_n)}{\mathrm{［\; A}}_O{\∫}_O^P{f}_A\mathrm{(t)\; f}{}_B\mathrm{(t\; +\; \theta }{}_1\mathrm{)dt\; +\; A}{}_1{\∫}_O^P{f}_A\mathrm{(t)\; f}{}_B\mathrm{(t+\; \theta }{}_2\mathrm{)dt\; \dots \; +A}{\∫}_O^P{f}_A\mathrm{(t)\; f}{}_B\mathrm{(t+\theta }{}_n\mathrm{)dt\; ］}$

及平均峰值R_AB（θ′）为

$R_{\mathrm{AB}}\mathrm{(\theta \; ＇)\; =}\frac{A_O{R}_{\mathrm{AB}}{\mathrm{(\theta }}_1{\mathrm{)\; +\; A}}_1{R}_{\mathrm{AB}}{\mathrm{(\; \theta }}_2{\mathrm{)\; +\; A}}_2{R}_{\mathrm{AB}}{\mathrm{(\theta }}_3{\mathrm{)\; +\; \dots \; +A}}_n{R}_{\mathrm{AB}}{\mathrm{(\theta }}_n)}{A_O{\mathrm{+\; A}}_1{\mathrm{+\; A}}_2{\mathrm{+\dots \; A}}_n}$

溶液愈不透明，穿入深度愈小，及时间延展将较狭。

图7亦显示0.3%软木纸浆溶液之相关速度。表面速度与测量速度间之差为5.2%。此种情况显示还较水中速度为大之喷射流内之平均穿入，预计在深度样本有较大速度差时会如此。如果需测量喷射流平均速度时，此误差合乎需要。增加光源28之功率将提供较大穿入深度及速度之较真实之平均值。

下表为上文所讨论之研究之误差分析概要。

表1

误差分析概要

不确定性%

误差来源    “正常”    “最坏情况”

信号处理

采样    +0.29    +0.49

频带宽度    +0.01    +1.67（估计）

敏感器定位

至喷射流距离    0    +3.13

水平向偏斜    +0.06    +3.13

垂直向偏斜    0    +1.56

间隔分离    +0.29    +0.49

流量穿入深度    +1.50    +4.39（与表面速度相较）

最大不确定性%    2.15%    15.39%

如果流量穿入深度误差被补偿或为所需者，正常操作之不确定性百分率能被降至0.65%。

下表说明前述各方程式中所用符号之意义。

表1

符号    说明

A，B    敏感器位置

A₀，A₁…… 放大因数，代表背向散射信号之该一部分之幅度

BW    频带宽度

D    敏感器位置间之距离

j    对应于敏感器位置间之时间延迟θ之采样

K    在范围N′内，对应于时间t之采样

N    采样总数

P    信号被积分之区间

R_AB互相关函数

R（O）    在时间t＝0之自相关信号之值

V_xx喷射速度

W    Z（流动）方向之光点宽度

φ    敏感器位置不与喷射流平行之角度

θ    敏感激光多普勒器位置A与B间时间延迟

互相关流量计与激光多普勒速度计之校准示于图6中。水之互相关速度是各测量值中之准确性最低者，并具有0.99870之线性。使用原料之速度之线性为0.99987，与激光多普勒速度计所测量之速度之线性相同。互相关速度中之误差在各低喷射速度时较大，尤其在水喷射流。此次误差部分是由于较低频率扰流所致之变狭频带宽度之结果，以及在水之情况中，部分由于自喷射流之各下方表面之反射所致。互相关系速度之偏斜与激光多普勒速度计之比较示于图7中，图中显示与收集激光多普勒速度计信号之点相比较之互相关信号穿入喷射表面之平均深度。当喷射速度改变时，喷射流内之各信号收集点将在最后座标图中位移及偏斜。因在原料之互相关较在水接近激光多普勒速度计信号收集点，故其偏斜应较小，此点可自图7明了。信号穿入喷射流愈深，偏离理论值之程度愈小。

参阅图8，互相关喷射速度与由制纸机之流料箱压力所计算之喷射速度相比较。如图中所示，各曲线具有相似形状，但与理论喷射速度略有不同。图9及10之线条方格图如前文简单所述，均是制纸机自起动至停机之运转。此等方格图显示用作连续读出装置，对轻微速度变化之反应，图9所示为连续运转，图10则显示在运转末期具有分级降低流量之运转。

前述大型流动回路之结果示于图11，12，13及14中。

图11显示自具有不同流动速率及成片口开度之一系列21次运转所获数据之比较，各测量值在各较低速度极良好相对应，在较高速度具有若干明显变化。此种情况系归因于毕托管测量喷射流之中心及互相关法测量表面所致。在较高速度时，表面与中心速度间之差将较大。此次数据之线性回归分析提供0.9572之相关系数。

图12及13是机器之流料箱分别不具有成片口唇部及具有 1/4 ″成片口唇部时之喷射速度与流量之对照图。流动速率经加以变化，全部其他条件保持不变。所获数据与图11之数据大致相对应。图12及13所示之数据分别具有0.9979及0.9987之相关系数。图10为相关系数与图12及13之二次运转速度之对照方格图。当喷射速度增加时，敏感器位置间之表面变化较小，因此获得较大相关性。由于喷射流表面上之高频扰流，信号之频带宽度亦被增加之速度加宽。表1之概要误差分析提供在各敏感器良好对准之正常操作情况下及其中信号极接近损失之“最坏情况”下之预期误差。此等误差系假定6mm之敏感器间隔及直径为0.5mm之光点之情况而计算。所测量之介质系假定以2与20m/s间之速度流动之一种较不透明性溶液。互相关法系根据在3ms之间采样1024次。

根据本发明互相关喷射速度测量法适用于流料箱喷射流之测量，完全不扰乱喷射流，并能以最小量之设备及维护在极不利情况下可靠操作。

当各元件恰对准时，准确性比大多数现有喷射速度测量计方法为佳。即使有某种程度之失调时，信号一般将在读数中之误差变得明显之前丢失。

根据本发明制成之装置测量表面速度。如果需要测量喷射流之中心速度时，必须有一相关因子，然而，就大多数用途而言，速度之相对变化为最重要之参数，及在此等用途中根据本发明制成之装置极准确。

从以上之讨论，显然明了，图2及3之光纤维元件28及30系可调整式，安装成在间隔，水平向及垂直向偏斜以及在流料箱喷射流上方之位置方面进行调整。亦可明了，光源28之强度可加以变化而增加或减小穿入喷射流之深度。

虽然本发明已参照一种特定例示性具体实例及工作系统之试验结果之方格图加以说明，但精于本艺之人士可悟及本发明之多种变化及变体而不脱离本发明之精神及范围。因此，本发明之专利范围应包含可合理及适当包括于本发明之范围内之全部此等变化及变体。

Claims (12)

1、一种测量流料箱液体喷流速度的装置，其特征在于具有：

发光装置，该装置被安装在液体喷流附近，可发出可变强度的光以便能测量所说液体喷流的速度；

第一分叉光纤光耦合装置，被安装在所说发光装置和液体喷流之间，用来把光传导于所说发光装置和液体喷流之间；

第一光敏装置，被安装在所说发光装置附近，以感测由所说发光装置所发出并由所说第一耦合装置所传导的光，所说光并且经由所说第一耦合装置从液体喷流被反射；

第一信号发生装置，被电气地连接到所说第一光敏装置，以产生正比于所说反射到所说第一光敏装置的光的第一电气信号；

第二分叉光纤光耦合装置，被安装在所说发光装置和液体喷流之间，并且所说第二耦合装置位于所说第一耦合装置的下游，用来将光传导于所说发光装置和液体喷流之间；

第二光敏装置，被安装在所说发光装置的附近以感测由该发光装置产生的光，该光通过所说第二耦合装置而被传导，并通过所说第二耦合装置在下游的位置从液体喷流被反射；

第二信号发生装置，所说第二光敏装置电气地相连接，用来产生第二电气信号，该信号正比于向着所说第二光敏装置被反射的光；

高通滤波器装置，与所说第一和第二信号发生装置相连接，用来滤去所说第一和第二信号的低于预定频率的成分；

放大器装置，与所说高通滤波器装置相连接，用来放大经滤波后的第一和第二信号；

分析装置，与所说放大器装置相连接，并可对经放大后的第一和第二信号的正交相关的交流成分进行操作，从而获得一个表示液体喷流速度的输出；和

可调式架座装置，与所说第一和第二耦合装置相连接，用来调整所说第一和第二耦合装置之间的间隔，以及调整所说第一和第二耦合装置的水平偏斜以获得装置的最佳感度以及补偿耦合装置相对于喷流方向的安装误差。

2、权利要求1所述的装置，其特征在于，所说发光装置是一盏白炽灯。

3、权利要求1所述的装置，其特征在于，所说第一和第二光敏装置分别包括第一和第二光电二极管，所说第一光电二极管与所述第一耦合装置光交连，而所说第二光电二极管与所说第二耦合装置光交连。

4、权利要求1所述的装置，其特征在于，所说可调架座装置可调整所说第一和第二耦合装置的垂直偏斜。

5、权利要求1所述的装置，其特征在于，所说可调架座装置可调整所说第一和第二耦合装置与液体喷流表面之间的间隔。

6、权利要求1所述的装置，其特征在于进一步包括：

被连接于所说第一和第二光敏装置与所说高通滤波器之间的一个前置放大器。

7、权利要求1所述的装置，其特征在于，所说分析装置包括一个快速傅里叶变换双频道频谱分析器。

8、权利要求1所述的装置，其特征在于进一步包括：

被连接于所说放大器装置，用来存储由所说被放大后的第一和第二信号所表示的数据。

9、权利要求1所述的装置，其特征在于，所说第一耦合装置包括第一、第二和第三终端，所说第一终端位于液体喷流附近，所说第二终端位于所说第一光敏装置附近，而所说第三终端位于所说发光装置附近;

所说第二耦合装置包括第一、第二和第三终端，该第二耦合装置的第一终端位于液体喷流的下游位置，并处于所说第一耦合装置的第一终端的下游位置附近，所说第二耦合装置的第二终端位于所说第二光敏装置的附近，而所说第二耦合装置的第三终端位于所说发光装置附近。

10、权利要求9所述的装置，其特征在于，所说分析装置与所说放大器装置相连接，通过正交相关函数比较以确定第一和第二电气信号的交流成分之间延迟时间。

11、权利要求10所述的装置，其特征在于，所说装置适宜于与制纸机流料箱相结合，并可被操作以产生流料箱喷流。

12、权利要求10所述的装置，其特征在于，所说分析装置进一步包括一个能根据下式演算之析谱仪：

R_AB（t）＝ 1/(P) ∫^P _Of_A（t）f_B（t+θ）dt

其中f（t）及f（t）分别代表通过所说第一和第二耦合装置所产生之交流成分，P为预定积分区间，θ代表f_A（t）与f（t）间之延迟时间，及R_AB（t）为正交相关输出并具有θ的最大值。

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