112年:呼治儀器

當巴頓式(Bourdon gauge)流量計下游出口完全堵塞時,儀表讀值相較於實際輸出的流量為何?

A
B
C相等
D先高後低

詳細解析

本題觀念:

巴頓式流量計(Bourdon gauge flowmeter)本質上是一種壓力表,透過感測固定孔徑(fixed orifice)前的上游壓力變化,換算成流量刻度顯示,並非直接測量氣體實際流量。這種「以壓力推算流量」的設計,使它在下游出現阻塞時會產生特定的誤差方向,是本題考核的重點。

選項分析

  • A ❌:若下游堵塞使儀表讀值變低,代表指針感測到的壓力下降,但實際上堵塞會讓氣體無法排出、管路內壓力持續累積上升,指針會隨壓力上升而顯示更高流量,與「讀值變低」的方向相反,此敘述不正確。
  • B ✅:當下游出口完全堵塞時,氣體無法流出,管路內壓力(背壓)持續升高;由於巴頓式流量計的指針是依感測到的壓力換算成流量顯示,背壓升高會使指針持續上升,顯示出遠高於實際輸出流量(此時實際流量已趨近於零)的讀值,此為正確答案。
  • C ❌:「相等」意味著阻塞前後讀值不變,但實際上阻塞會直接改變管路內的壓力狀態,讀值必然隨之改變,並非維持相等,此敘述不正確。
  • D ❌:「先高後低」暗示讀值會出現方向性的反轉,但巴頓式流量計在持續阻塞狀態下,讀值會隨背壓持續累積而持續偏高,並不會有先高後低的變化型態,此敘述不正確。

答案解析

本題答案為B。巴頓式流量計的核心限制在於它是「壓力表」而非真正的「流量計」:其讀值來自固定孔徑前的壓力換算,一旦下游完全阻塞,氣體無法排出而使

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