111年:呼治儀器

下列何種呼吸流量計會在氣流流量升高產生擾流時影響測量的準確度?

AFleisch pneumotachometer
BVortex shedding pneumotachometer
CVenturi pneumotachometer
DWright respirometer

詳細解析

本題觀念:

臨床上常見的呼吸流量計(pneumotachometer)依測量原理不同,可分為層流阻力型(Fleisch)、渦流型(vortex shedding)、文氏管型(Venturi)與機械式葉輪型(Wright respirometer)等,本題考各類流量計對「擾流」(turbulent flow)的敏感度差異。

選項分析

A. ✅ 本題答案。Fleisch型流量計利用一束平行細管(capillary bundle)製造固定阻力,其設計原理是把原本可能紊亂的氣流轉為層流(laminar flow),使壓差與流量呈線性關係;當氣流流量升高、產生擾流(turbulent flow)時,這個「層流假設」不再成立,測量的線性關係會被破壞,準確度因此明顯受到影響。

B. Vortex shedding pneumotachometer — 此類流量計本身即是利用氣流通過障礙物產生渦流(vortex)、渦流頻率與流速成正比的原理設計,換言之其測量基礎本來就建立在渦流上,因此一般擾流的產生並不會破壞其核心測量原理。

C. Venturi pneumotachometer — 依據伯努利原理(Bernoulli principle),壓差與流速的平方成正比,主要的技術限制在於需要開方運算處理非線性關係,其準確度受擾流影響的程度相對不是文獻強調的重點。

D. Wrig

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