由上應(yīng)對(duì)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(kuò)張力；p₁為自力式溫度調(diào)節(jié)閥應(yīng)用中閥前工作壓力；p₂為自力式溫度調(diào)節(jié)閥應(yīng)用中閥后工作壓力；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(jì)方案中，剖析溫度感應(yīng)器內(nèi)溫度傳感器物質(zhì)隨環(huán)境溫度改變所形成的脹大量和膨脹力是尤為重要的。

2 液態(tài)脹大型自力式溫度調(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 感應(yīng)器的內(nèi)充液態(tài)容量的制定與剖析

當(dāng)環(huán)境溫度上升時(shí)，固態(tài)、汽體和絕大多數(shù)的液態(tài)都是會(huì)脹大。圖2表明為液態(tài)脹大型自力式溫度調(diào)節(jié)閥溫度感應(yīng)器基本原理：當(dāng)環(huán)境溫度上升時(shí)，感應(yīng)器缸身體內(nèi)的溶液便會(huì)脹大，因?yàn)閯偠劝l(fā)動(dòng)機(jī)缸體壁阻攔了軸向的脹大，液態(tài)只有沿徑向脹大，進(jìn)而促進(jìn)活塞桿和曲軸往上健身運(yùn)動(dòng)。

依據(jù)參考文獻(xiàn)^[3]可類似地運(yùn)用簡(jiǎn)易液態(tài)與固態(tài)的簡(jiǎn)單化狀態(tài)方程：

V=V_0^[1 α（T-T₀）-β（p-p₀）] （3）

式中 α為絕熱過程容積膨脹系數(shù)；
β 為等溫過程壓縮系數(shù)；
P₀ 為環(huán)境溫度為T₀時(shí)液態(tài)的工作壓力；
P為環(huán)境溫度為T時(shí)液態(tài)的工作壓力；
V為時(shí)液態(tài)的容量；
V₀為T₀時(shí)液態(tài)的容量。

♂

絕熱過程容積膨脹系數(shù)α和等溫過程壓縮系數(shù)β都不大，在一定溫度范圍內(nèi)為參量，可根據(jù)試驗(yàn)測(cè)到，也可查看有關(guān)參考文獻(xiàn)。p₀則可由充裝液態(tài)物質(zhì)時(shí)明確，V₀是在環(huán)境溫度T₀時(shí)溫度傳感器的容量，可用T₀為充裝環(huán)境溫度即室內(nèi)溫度，則V₀就可以覺得是感溫度感應(yīng)器的內(nèi)充液態(tài)容量。

感應(yīng)器發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的活塞桿精確測(cè)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）]，代人式（4）得：

（5）

又由式（1），當(dāng)扭簧平衡位置與金屬波紋管原始部位同樣時(shí)，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）可以覺得是在一定的溫度和工作壓力區(qū)域內(nèi)感應(yīng)器內(nèi)充裝液態(tài)容量V₀與閘閥構(gòu)造規(guī)格（A_V，A_B）、閥門彈簧與金屬波紋管剛度（k₁，k₂）、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)（p₁）及其應(yīng)用中將會(huì)產(chǎn)生的初始條件——極限值狀況（相匹配較大環(huán)境溫度轉(zhuǎn)變△T_max 、閥后工作壓力P₂≈0和感應(yīng)器內(nèi)工作壓力P_max）的表達(dá)式。式（8）是金屬波紋管行程安排意味著環(huán)境溫度的實(shí)際函數(shù)表達(dá)式，由此可見V₀在明確、在一定的溫度和工作壓力區(qū)域內(nèi)、一定應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)情形下（即α，β，P₁，k等都為參量，P2因閥開啟度轉(zhuǎn)變?cè)斐傻淖儎?dòng)較?。?，Δh與ΔT成線型關(guān)聯(lián)。這表明，為獲得金屬波紋管的某一行程安排量Δh ，必須考慮到實(shí)際操作部件的樣子能符合要求：通常較小橫截面積A_V，感應(yīng)器能出現(xiàn)比大橫截面積感應(yīng)器更高的行程安排量。當(dāng)金屬波紋管的行程安排量比較大時(shí)，精確測(cè)量的溫度范圍比較大，因此趨向于選用較小容量感應(yīng)器以獲得比較大和較準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)論。但小容量感應(yīng)器的缺陷之一是傳送的推動(dòng)力較小。因而，在設(shè)計(jì)方案感應(yīng)器內(nèi)充物質(zhì)容量的情況下，務(wù)必兼具行程安排、環(huán)境溫度的變化量及其所需驅(qū)動(dòng)力的尺寸。

2.2 感應(yīng)器添充液態(tài)種類的挑選

為快速、精確地將環(huán)境溫度的變化量反映在上擺桿行程安排上，進(jìn)而調(diào)節(jié)閥開啟度，感應(yīng)器所消化吸收和流失的發(fā)熱量應(yīng)盡量避免?？筛鶕?jù)較小的容積和品質(zhì)達(dá)到此規(guī)定，但在容積明確的情形下還可以根據(jù)挑選某類較低燒容的充填物質(zhì)來完成。存儲(chǔ)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(dòng)而變化的，在一定溫度范圍內(nèi)可類似為參量，可依據(jù)試驗(yàn)或有關(guān)參考文獻(xiàn)查得；m為添充液態(tài)的品質(zhì)；ΔT為環(huán)境溫度的更改量。

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(jī)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添充物質(zhì)。在不大環(huán)境溫度變動(dòng)范疇內(nèi)，朔性環(huán)氧樹脂尤其適用容積轉(zhuǎn)變很大的場(chǎng)所。添充物質(zhì)的挑選與此同時(shí)規(guī)定添充液態(tài)無毒性，不傷害身心健康，不環(huán)境污染，假如萬一產(chǎn)生泄露，能同污水一起排出。

3 結(jié)果

液態(tài)脹大型自力式溫度調(diào)節(jié)閥是一種無需一切另加電力能源的同時(shí)功效調(diào)節(jié)閥門，實(shí)踐活動(dòng)應(yīng)用中有著眾多優(yōu)勢(shì)。對(duì)液態(tài)脹大型自力式溫度調(diào)節(jié)閥核心部件—感溫度感應(yīng)器的工藝設(shè)計(jì)中，可以按照實(shí)際規(guī)定，根據(jù)以上探討中的基礎(chǔ)理論和相對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物理性能主要參數(shù)，充分考慮有關(guān)要素，測(cè)算內(nèi)充物質(zhì)的容量，挑選相對(duì)應(yīng)物質(zhì)。除此之外，可根據(jù)參考文獻(xiàn)^[1]的探討與剖析，設(shè)計(jì)感溫度感應(yīng)器的構(gòu)造形式與主要參數(shù)、強(qiáng)烈推薦組裝部位。

論文參考文獻(xiàn)：