114年:呼治儀器

有關thermal flowmeter 的敘述,下列何者錯誤?

A氣體密度(density)會影響測量值
B氣體黏度(viscosity)會影響測量值
C主要靠heated wire 電阻改變測量流量
D可以測量雙向流量

詳細解析

本題觀念:

本題考的是 thermal flowmeter(熱線式流量計)的工作原理與特性限制。核心考點在於熱線式流量計無法辨別氣流方向,因此無法測量雙向流量。

選項分析

  • (A) 氣體密度(density)會影響測量值 → 正確 熱線式流量計是藉由氣流帶走 heated wire 上的熱量來推算流速。氣體密度會影響氣體分子攜帶熱量的能力,密度越大帶走熱量越多,因此密度會影響測量值。

  • (B) 氣體黏度(viscosity)會影響測量值 → 正確 氣體黏度影響對流傳熱的邊界層厚度,黏度不同的氣體在相同流速下會產生不同的散熱效果,所以黏度確實會影響讀數。

  • (C) 主要靠 heated wire 電阻改變測量流量 → 正確 這是熱線式流量計的基本原理:heated wire(加熱鉑絲或鎢絲)通電後維持恒溫或恒流,氣流通過時帶走熱量使 wire 溫度下降、電阻改變,透過偵測這個電阻變化來計算流量。

  • (D) 可以測量雙向流量 → 錯誤 ✗ 標準 thermal flowmeter 的信號不具方向性——不論氣體從哪個方向流過 heated wire,都只會產生「冷卻」效果,無法區分吸氣還是呼氣。文獻明確指出:thermal mass-flow measuring device 的信號「d

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