112年:呼治儀器

有關單段減壓閥(single-stage reducing valve)與多段減壓閥(multiple-stage reducing valve)的特性比較,下列敘述何者錯誤?

A單段減壓閥較多段減壓閥價格便宜
B多段減壓閥較單段減壓閥體積更大
C單段減壓閥較多段減壓閥更能精確的控制流量
D多段減壓閥較單段減壓閥更能提供平穩的流量

詳細解析

本題觀念:

氧氣鋼瓶的壓力調節閥(reducing valve,減壓閥)依構造可分為單段(single-stage)與多段(multiple-stage,常見為兩段式)兩種設計,功能都是把鋼瓶內的高壓氣體(滿瓶約2000 psig以上)降到臨床可用的輸出壓力。本題考的是這兩種設計在成本、體積與流量穩定度上的特性比較。

選項分析

  • A ✅:單段減壓閥構造較簡單(僅一組膜片與彈簧降壓機構),製造成本較低,故價格通常比多段減壓閥便宜,此敘述正確。
  • B ✅:多段減壓閥內部含有兩組(或以上)依序運作的降壓機構,先將鋼瓶壓力降至中間壓力、再降至最終輸出壓力,因構造較複雜、多一組降壓元件,體積通常比單段閥更大,此敘述正確。
  • C ❌:多段減壓閥因採兩階段(或多階段)逐步降壓設計,能有效消除單段閥於鋼瓶內壓力隨使用逐漸下降時所產生的輸出壓力波動,提供更穩定、更精確的流量控制;相對地,單段減壓閥隨鋼瓶內壓力降低,其輸出壓力與流量穩定度較差。「單段減壓閥較多段減壓閥更能精確地控制流量」與實際工程原理相反,精確控制流量的優勢應歸於多段閥而非單段閥,此敘述錯誤,為本題答案。
  • D ✅:如C選項分析所述,多段減壓閥能提供更平穩、波動更小的輸出流量,此敘述正確。

答案解析

本題答案為C。單段與多段減壓閥的核心差異在於「降壓穩定度」:單段閥構造簡單、成本低,但鋼瓶壓力隨使用

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