(1)波紋管平衡機(jī)構(gòu)作用于閥芯的力的分析由式
    (1)可知,彈簧剛度的變化、薄膜有效面積的變化以及閥桿和填料之間的摩擦力會(huì)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生非線形偏差和行程偏差,采用了波紋管壓力平衡機(jī)構(gòu),由波紋管作為平衡件平衡閥芯力,下游壓力P2作用于波紋管內(nèi)表面,上游壓力P1作用于波紋管外表面,這樣作用于閥芯上的上游和下游的壓力就可相互平衡:    
    FK=ΔPAS=ΔPAB=FB(2)式中 AB———波紋管橫截面積;   
    FB———作用于波紋管的力。

    如果AB、AS的有效面積可以保持恒等,并且假 設(shè)閥芯閥桿的相交叉部分面積忽略不計(jì),用作用在波紋管上的力是可以補(bǔ)償閥芯力FK的,平衡閥芯力是為了實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程的精度。     (2)自力式壓差調(diào)節(jié)閥膜片力的平衡分析聯(lián)立式(1)、式(2)可以得出
    P2AM=kF?x=kF(l+xpl)=kF?l+kF?xpl (3)  
    P2= kFAM?x=kFAM(l+xpl)=kFAM?l+kF AM ?xpl (4)
    式中 l———閥芯位移;   xpl———彈簧的預(yù)載壓縮量。 由式(4)可知,隨著出口壓力成比例變化的彈簧 的形變量x的變化等同于閥門行程的變化。 ΔP和Δl的關(guān)系是不變的,基本上是膜片的大小及彈簧的剛度所決定的一個(gè)靜態(tài)常數(shù)。 (3)彈簧復(fù)位力 根據(jù)圖3,彈簧復(fù)位力為:    
     FF=FM=(kF+kB)?x+Fpl(5) 式中 x———彈簧、波紋管位移;  kB———波紋管剛度;   Fpl———彈簧預(yù)載附加力。 由圖2和圖3中靜態(tài)平衡力的分析比較可得,壓力平衡閥相對(duì)于非平衡閥要求較小的執(zhí)行機(jī)構(gòu)力。又根據(jù)式(5)可知,彈簧復(fù)位力與波紋管的彈性也有關(guān)連。