可調式減壓閥(adjustable reducing valve)通常與何種流量計合併使用?
詳細解析
本題觀念
可調式減壓閥(adjustable reducing valve)先把高壓氣源調整成使用端需要的壓力;與它搭配的流量顯示裝置,必須能在出口壓力改變時仍以校正方式呈現流量。Bourdon gauge 是利用壓力變化帶動指針的壓力式流量計,刻度可依特定氣體與壓力條件標示成 L/min,因此它和可調式減壓閥是常見的配對。這題的關鍵不是看哪一種裝置都能「顯示數字」,而是先分清楚壓力式流量顯示與浮球式變面積流量計的工作原理,再對照減壓閥是否可由操作者改變出口壓力。
選項分析
A.流量限制式(flow restrictor):這類裝置以固定孔徑或限制通道產生預定流量,通常須建立在特定上游壓力條件下;它不是用指針把可變壓力轉成流量讀值的 Bourdon 型流量計,因此不是本題的通常組合。
B.巴頓式(Bourdon gauge):Bourdon 元件受壓時產生機械形變,經連桿帶動指針,依壓力與氣體條件校正後顯示流量。可調式減壓閥會改變下游壓力,這種壓力式顯示器正好能與調整後的壓力變化配合,所以 B 正確。
C.代償式索普管(compensated Thorpe tube):Thorpe tube 是錐形管內浮球隨流量上升的變面積流量計。代償設計可降低下游阻力對讀值的影響,常見於預設出口壓力的配置;它不是可調式減壓閥通常所配的 Bourdon 壓力式流量顯示器。
D.非代償式索普管(uncompensated Thorpe tube):非代償式浮球管的讀值較容易受下游阻力、氣體條件與姿勢影響,不能取代以壓力變化為基礎的 Bourdon 顯示組合。即使它也是流量計,工作原理與本題所問的配對不同,故 D 不對。
答案解析
答案為 B。可調式減壓閥的功能是讓操作者調整氣源壓力,Bourdon gauge 則把壓力變化經機械元件轉換為指針讀值,並依氣體與壓力條件校正為流量刻度。兩者合在一起時,減壓閥負責控制出口壓力,Bourdon 流量計負責反映該條件下的流量,彼此功能相互銜接。相較之下,Thorpe tube 依浮球在錐形管中的位置讀取流量,屬於變面積原理;代償與否主要影響背壓造成的讀值誤差,不會改變它不是本題典型壓力式配對的事實。
核心知識點
- 可調式減壓閥:把高壓氣源調成所需的下游壓力,重點是壓力可由操作者改變。
- Bourdon gauge:利用受壓元件形變帶動指針,經校正後以流量刻度呈現,屬壓力式流量顯示。
- Thorpe tube:浮球在錐形管內上升,依流通截面變化估算流量,屬變面積流量計。
- 解題辨識:看到 adjustable reducing valve,先聯想到「可變壓力+壓力式流量顯示」,再排除固定孔徑限制器及浮球管。