自力式溫度調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)對象通常是用來保持在一密閉空間內(nèi)的產(chǎn)品溫度恒定。在這方面的例子有：烘干爐，熱處理爐，冷凍裝置，熱水爐等等。通過自力式溫度調(diào)節(jié)閥傳輸給調(diào)節(jié)對象一個熱載體，在冷卻的情況下，通過自力式溫度調(diào)節(jié)閥輸送冷載體。不論是加熱還是冷卻，調(diào)節(jié)對象一般是絕熱的，因此，外表熱量變化是比較小的。自力式溫度調(diào)節(jié)閥分為冷卻型和加熱型。
 

　　自力式溫度調(diào)節(jié)閥工作原理(冷卻型)
 

　　冷卻用自力式溫度調(diào)節(jié)閥工作原理可參照加熱用自力式溫度調(diào)節(jié)閥，只是當(dāng)閥芯部件在執(zhí)行器與彈簧力作用下打開和關(guān)閉與溫關(guān)閥相反，閥體內(nèi)通過冷介質(zhì)，主要應(yīng)用于冷卻裝置中的溫度控制。
 

　　被控介質(zhì)輸入閥后，閥前壓力P1通過控制管線輸入下膜室，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后的壓力Ps輸入上膜室，P1與Ps的差即△Ps=P1-Ps稱為有效壓力。P1作用在膜片上產(chǎn)生的推力與Ps作用在膜片上產(chǎn)生的推力差與彈簧反力相平衡確定了閥芯與閥座的相對位置，從而確定了流經(jīng)閥的流量。當(dāng)流經(jīng)閥的流量增加時，即△Ps增加，結(jié)果P1、Ps分別作用在下、上膜室，使閥芯向閥座方向移動，從而改變了閥芯與閥座之間的流通面積，使Ps增加，增加后的Ps作用在膜片上的推力加上彈簧反力與P1作用在膜片上的推力在新的位置產(chǎn)生平衡達(dá)到控制流量的目的。
 

　　自力式溫度調(diào)節(jié)閥工作原理(加熱型)
 

　　溫度調(diào)節(jié)閥是根據(jù)液體的不可壓縮和熱脹冷縮原理進(jìn)行工作的。加熱用自力式溫度調(diào)節(jié)閥，當(dāng)被控對象溫度低于設(shè)定溫度時，溫包內(nèi)液體收縮，作用在執(zhí)行器推桿上的力減小，閥芯部件在彈簧力的作用下使閥門打開，增加蒸汽和熱油等加熱介質(zhì)的流量，使被控對象溫度上升，直到被控對象溫度到了設(shè)定值時，閥關(guān)閉，閥關(guān)閉后，被控對象溫度下降，閥又打開，加熱介質(zhì)又進(jìn)入熱交換器，又使溫度上升，這樣使被控對象溫度為恒定值。閥開度大小與被控對象實際溫度和設(shè)定溫度的差值有關(guān)。
 

　　自力式溫度調(diào)節(jié)閥的主干擾是表面的熱量損失，在冷卻的情況下，熱量自外部滲入調(diào)節(jié)對象。在爐中燃燒的燃料流量為Q，熱量為△H[千焦耳/公斤]。通過自力式溫度調(diào)節(jié)閥的熱流量Q△H[千焦耳/秒]在燃燒室中變成熱。這個熱流既加熱產(chǎn)品，又補(bǔ)償向周圍環(huán)境散熱的損失。自力式溫度調(diào)節(jié)閥上的壓力隨流量變化，這對于溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自力式溫度調(diào)節(jié)閥特性是非常重要的。
 

　　沿管路系統(tǒng)的壓力降。當(dāng)Q=0時，升壓設(shè)備SP輸出的壓力是P0。在升壓設(shè)備中，管路和燃燒器的壓力降是△Pl。在燃燒室內(nèi)的壓力Pv接近于大氣壓力。
 

　　在公式中：Qm是質(zhì)量流量，公斤/秒，A是調(diào)節(jié)對象的側(cè)面積，米²，K是總傳熱系數(shù)，單位是千焦耳/米².K·秒：T是調(diào)節(jié)對象內(nèi)部的平均溫度，單位是開氏溫度，M是調(diào)節(jié)對象內(nèi)介質(zhì)的質(zhì)量，公斤；C是比熱。單位是千焦耳/公斤·K。燃料放出的熱能，等于向周圍環(huán)境傳遞的熱量加上加熱介質(zhì)積累的熱量。
 

　　一般情況下，從動態(tài)特性的觀點出發(fā)，溫度變送器被包含在調(diào)節(jié)對象之中，并與之串聯(lián)。因為溫度變送器的動態(tài)特性是一階的，因此，這樣構(gòu)成的調(diào)節(jié)對象可用一個二階元件近似。