自力式溫度調(diào)節(jié)閥又稱直接作用式溫度調(diào)節(jié)閥，集測量、調(diào)節(jié)、執(zhí)行為一體，通過吸收被調(diào)對象本身的能量而動作，不需外加能源。它根據(jù)被調(diào)流體溫度的變化，使感溫傳感器內(nèi)充工作介質(zhì)的壓力隨溫度變化，借助介質(zhì)壓力的變化改變調(diào)節(jié)閥的開度，從而調(diào)節(jié)流體流量，控制溫度。其結(jié)構(gòu)簡單、造價低且管理方便，但精度較低、推動力較小，適用于流量波動幅度較小，儀表氣源或電源供應(yīng)困難和溫度控制精度要求不高的場合，如石油化工和能源動力等領(lǐng)域[1,2]。自力式溫度調(diào)節(jié)閥種類很多，結(jié)構(gòu)也各不相同，文中主要以帶外感溫傳感器結(jié)構(gòu)的波紋管壓力平衡型自力式溫度調(diào)節(jié)閥為例，探討基于氣體膨脹原理的自力式溫度調(diào)節(jié)閥關(guān)鍵部件—溫度傳感器的設(shè)計問題。 1氣體膨脹型自力式溫度調(diào)節(jié)閥
1.1結(jié)構(gòu)與工作原理
由于氣體壓力相對較小，為了減小氣體膨脹型自力式溫度調(diào)節(jié)閥進(jìn)、出口壓差對閥芯的擾動作用力，一般采用波紋管壓力平衡組件來平衡大部分閥門進(jìn)、出口壓差的影響。此類自力式溫度調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)見圖1[3]。波紋管平衡組件的波紋管內(nèi)腔與閥出口連接，而波紋管平衡件外腔則通過引壓管（在閥芯推桿中心）與閥入口連接。
推動閥桿動作的壓力信號由傳感器中的填充感溫氣體介質(zhì)的膨脹產(chǎn)生，并通過剛性毛細(xì)管將壓力信號傳遞至波紋管腔室。作用在閥芯上的上部流體的壓力和下部流體的壓力經(jīng)過波紋管平衡組件平衡后的合力以及波紋管內(nèi)氣體感溫介質(zhì)產(chǎn)生的力全部通過彈簧力來平衡，其結(jié)果是推動力FA 和預(yù)置彈簧的彈力FF方向相反，但大小相同，二力在等流量狀態(tài)下平衡。當(dāng)溫度在測量點基礎(chǔ)上上升或下降時，自力式溫度調(diào)節(jié)閥的控制與執(zhí)行系統(tǒng)可減少或增大流量。
1.2 波紋管壓力平衡組件設(shè)計
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