114年:呼治儀器
當非代償式索普管（uncompensated Thorpe tube）下游阻力過高產生背壓（back pressure）時，該儀表讀值相較於實際輸出的流量為何？
A低
B高
C相等
D先低後高
詳細解析
本題觀念：
非代償式（uncompensated）與代償式（compensated）索普管流量計在面對下游阻力（back pressure）時的表現差異。這是呼吸治療設備學中的經典考點。
選項分析
- (A) 低：✅ 正確。非代償式索普管在背壓下，儀表讀值會低於實際輸出流量。
- (B) 高：錯誤。這是 Bourdon gauge 遇到背壓的情形（Bourdon gauge 讀高），不適用於非代償式索普管。
- (C) 相等：錯誤。背壓確實會造成讀值偏差。
- (D) 先低後高：錯誤。偏差方向是固定的，不會隨時間改變。
答案解析
非代償式索普管的針閥位於上游（管路前端），管內氣體直接暴露於下游阻力。當下游裝置（如霧化器）產生背壓時：
- 管內壓力上升至高於大氣壓
- 在較高壓力下，氣體被壓縮，浮子讀取的是「高壓下的容積流量」
- 儀表是在大氣壓下校準的，因此顯示的讀數偏低
- 當氣體離開高阻力裝置回到大氣壓環境時會膨脹，實際輸出的容積流量大於管內所顯示的數值
結論：儀表讀值低於實際輸出流量，病人實際接收的流量比指示值更多。
相較之下，代償式索普管的針閥位於下游（管路後端），管內維持在氣源壓力（50 psi），不受背壓影響，讀值始終準確。
核心知識點
- 非代償式（uncompensated）：針閥在上游 → 管內受背壓影響 → 讀值偏低
- 代償式（compensated）：針閥在下游 → 管內壓力恆定 → 不受背壓影響
- Bourdon gauge 遇背壓 → 讀值偏高（機制不同）
- 臨床意義：使用非代償式流量計搭配高阻力裝置時，實際流量會比設定值高