由上應(yīng)對閥心的應(yīng)力分析可獲得：

F_A=pA_B-（P₁-P₂）A_v-k₁X=F_F=k₂x（1）

則：pA_B-（P₁-P₂）A_v=k₂x k₁X=kx（2）

式中：A_B為金屬波紋管的橫截面積；p為溫度傳感器物質(zhì)造成的擴張力；p₁為自力式溫度調(diào)節(jié)閥使用時閥前工作壓力；p₂為自力式溫度調(diào)節(jié)閥使用時閥后工作壓力；A_V為閥心的橫截面積；k₁為金屬波紋管的剛度指數(shù)；k₂為彈簧片的固執(zhí)指數(shù)；k=k₁ k₂為金屬波紋管與扭簧的總剛度指數(shù)；x為扭簧偏移平衡位置的位移。

由式（2）由此可見，在自力式溫度調(diào)節(jié)閥設(shè)計中，剖析溫度感應(yīng)器內(nèi)溫度傳感器物質(zhì)隨溫度變化所造成的膨脹量和澎漲力是非常重要的。

2 液態(tài)澎漲型自力式溫度調(diào)節(jié)閥溫度感應(yīng)器的內(nèi)充液態(tài)容量的制定與剖析

2.1 傳感器的內(nèi)充液態(tài)容量的制定與剖析

當溫度升高時，固態(tài)、汽體和大多數(shù)的液態(tài)都是會澎漲。圖2表明為液態(tài)澎漲型自力式溫度調(diào)節(jié)閥溫度感應(yīng)器基本原理：當溫度升高時，感應(yīng)器缸身體內(nèi)的液態(tài)便會澎漲，因為剛度發(fā)動機缸體壁阻止了軸向的澎漲，液態(tài)只有沿徑向澎漲，因此促進活塞桿和曲軸往上健身運動。

依據(jù)參考文獻^[3]可相近地運用簡易液態(tài)與液體的簡單化狀態(tài)方程：

V=V_0^[1 α（T-T₀）-β（p-p₀）] （3）

式中 α為絕熱過程容積熱膨脹系數(shù)；
β 為等溫過程可壓縮性；
P₀ 為環(huán)境溫度為T₀時液態(tài)的工作壓力；
P為環(huán)境溫度為T時液態(tài)的工作壓力；
V為時已晚液態(tài)的容量；
V₀為T₀時液態(tài)的容量。

♂

絕熱過程容積熱膨脹系數(shù)α和等溫過程可壓縮性β都不大，在一定溫度范圍內(nèi)為常量，可根據(jù)試驗測到，也可以查看有關(guān)參考文獻。p₀則可由充裝液體物質(zhì)時明確，V₀要在環(huán)境溫度T₀時傳感器的容量，可用T₀為充灌環(huán)境溫度即室內(nèi)溫度，則V₀就可以認為是感溫度感應(yīng)器的內(nèi)充液態(tài)容量。

感應(yīng)器發(fā)動機缸體的活塞桿精確測量添充液態(tài)的熱變形量，其行程安排意味著環(huán)境溫度的函數(shù)公式。在自力式溫度調(diào)節(jié)閥內(nèi)，金屬波紋管即是活塞桿，因此金屬波紋管的行程安排變化量：

（4）

由式（3）可獲得：ΔV=V₀[αΔT-β（p-p₀）]，幫人式（4）得：

（5）

又由式（1），當扭簧平衡位置與金屬波紋管原始部位同樣時，x=Δh，則：

pA_B=kx （P₁-P₂）A_V=k•Δh （P₁-P₂）A_V（6）

聯(lián)立柱式（5）、式（6）得：

（7）

或（8）

（8）

式（7）能夠認為是在一定的環(huán)境溫度和工作壓力范圍之內(nèi)感應(yīng)器內(nèi)充裝液體容量V₀與閥門結(jié)構(gòu)規(guī)格（A_V，A_B）、閥門彈簧與金屬波紋管剛度（k₁，k₂）、使用條件（p₁）及其使用時很有可能發(fā)生的初始條件——極限值狀況（相匹配較大溫度變化△T_max 、閥后工作壓力P₂≈0和感應(yīng)器內(nèi)壓力P_max）的表達式。式（8）是金屬波紋管行程安排意味著環(huán)境溫度的實際函數(shù)表達式，由此可見V₀在明確、在一定的環(huán)境溫度和工作壓力范圍之內(nèi)、一定使用條件前提下（即α，β，P₁，k等都為常量，P2因閥開啟度轉(zhuǎn)變出現(xiàn)的轉(zhuǎn)變較?。與ΔT成線型關(guān)聯(lián)。這說明，為獲得金屬波紋管的某一行程安排量Δh ，必須考慮到實際操作元器件的樣子能符合要求：一般較小橫截面積A_V，感應(yīng)器能造成比大橫截面積感應(yīng)器更高的行程安排量。當金屬波紋管的行程安排量過大時，精確測量的溫度范圍比較大，因此側(cè)重于選用較小容量感應(yīng)器以獲得比較大和較精準的測量結(jié)果。但小容量傳感器的缺陷之一是傳送的驅(qū)動力較小。因而，在設(shè)計方案感應(yīng)器內(nèi)充物質(zhì)容量的時，務(wù)必兼具行程安排、環(huán)境溫度的變化量及其需要能源的尺寸。

2.2 感應(yīng)器添充液態(tài)種類的挑選

為快速、準確地將氣溫的變化量反映在上擺桿行程安排上，進而調(diào)整閥門開度，感應(yīng)器所吸取和流失的熱能應(yīng)盡量避免?？筛鶕?jù)較小一點大小和品質(zhì)達到此規(guī)定，但容積明確的情況下還可以根據(jù)挑選某類較低燒容的添充物質(zhì)來完成。存儲在感溫度感應(yīng)器內(nèi)充液態(tài)的發(fā)熱量的估算如下所示^[4]：

W=c_pmΔT （9）

式中c_p為添充液態(tài)的比熱容，一般并不是變量定義，反而是隨環(huán)境溫度的變動而變化的，在一定溫度范圍內(nèi)可類似為常量，可依據(jù)試驗或有關(guān)參考文獻查出來；m為添充液態(tài)的品質(zhì)；ΔT為氣溫的改變量。

自力式溫度感應(yīng)器一般選用丙三醇、工業(yè)甲醇、甲基硅油等液態(tài)原材料生成的合成機油做為添充物質(zhì)。除開液態(tài)，環(huán)氧樹脂和塑膠類化合物也可以作為充填物質(zhì)。在不大溫度變化范圍之內(nèi)，朔性環(huán)氧樹脂尤其適用容積轉(zhuǎn)變很大的場所。添充物質(zhì)的選用與此同時規(guī)定添充液態(tài)無毒性，不危害健康，不環(huán)境污染，倘若萬一產(chǎn)生泄露，能同污水一起排出。

3 結(jié)果

液態(tài)澎漲型自力式溫度調(diào)節(jié)閥是一種不用一切另加電力能源的同時功效調(diào)節(jié)閥門，實踐活動使用時擁有眾多優(yōu)勢。對液態(tài)澎漲型自力式溫度調(diào)節(jié)閥核心部件—感溫度感應(yīng)器的工藝技術(shù)中，能夠依據(jù)具體要求，根據(jù)以上探討里的基本概念和相對應(yīng)物質(zhì)的物性參數(shù)，充分考慮相關(guān)因素，測算內(nèi)充物質(zhì)的容量，挑選相對應(yīng)物質(zhì)。除此之外，可根據(jù)參考文獻^[1]的探討與剖析，設(shè)計感溫度感應(yīng)器的構(gòu)造形式與主要參數(shù)、強烈推薦安裝位置。

論文參考文獻：