非金属补偿器在芯管外安装了一个环形活塞，并使活塞的总面积等于芯管的截面积，这是实现自动平衡的技术核心。此结构的受力分析如下；假定在一段管道上安装了"活塞自动平衡型补偿器"，F1，F2为介质压力产生的轴向推力，其方向相反，大小相等，这两个力分别作用在套筒的左右连接管道上，若不能平衡，就应分别有。左右两段管道上的固定支架承受。现在采用附加活塞体，活塞体内的介质通过连通孔3与管道相连，介质压力同样作用在活塞体1上，活塞的面积等于管道的截面积，则F1＝F1，F1。通过活塞拉杆与左面套筒相连接，F2、F1是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，于是F2＝F1、F2＝F1。这样两对作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上质压力产生的轴向力得到了平衡。

　　非金属补偿器的稳定性

　　非金属补偿器正常工作过程中要求管系所受的重力由各种支、吊架承担，以使管系得以自由膨胀(收缩)；同时常常利用管道的预变形来减少管架的推力和增强其稳定性，这两点在装置新建和改造过程中尤为重要。

　　非金属补偿器正常工作过程中要求管系所受的重力由各种管架(吊架)承担，本装置相应烟道的质量为20t，由恒力弹簧承担。改造过程中对管系进行了刚性固定，而未对恒力弹簧进行复位；由于恒力弹簧的位移的特殊性，当外载去除后，未能恢复到原来状态。所以重新安装后，恒力弹簧实际上处于不受力的状态；当解除刚性固定后烟道的质量下压，造成管道下移。