“崇祯二十年五月十三，多层膨胀铜环首次装车测试。常温装入，高温自动贴紧。不漏气，不卡死。热胀冷缩，反用亦可。”
随后，他把这页纸夹在《力学初解》的热应力与材料膨胀这一章里，合上书。
......
宋应星蹲在锅炉前，面前摆着一堆铁片和铜片。
他正在测试安全阀。
陛下在《热学初解》里写了一段关于锅炉安全的警告：“锅炉乃压力容器，若压力过高，超过材料极限，必炸裂伤人。故必须设计安全装置，当压力超过限值时，自动泄压。”
宋应星把这段话抄了三遍，贴在作坊的墙上，每天抬头就能看见。
他设计的安全阀是一个由弹簧压住的泄压口。
泄压口开在锅炉顶部，平时被一个铜制阀瓣堵住，阀瓣被弹簧压着，弹簧又用一根可调节的螺丝固定住。
当锅炉内压力升高时，蒸汽的压力作用在阀瓣上，试图将它顶开。
但只要弹簧的弹力大于蒸汽的压力，阀瓣就不会动。
当蒸汽压力超过弹簧弹力时，阀瓣就会被顶开，蒸汽从泄压口喷出，锅炉内压力下降，直到重新低于弹簧弹力，阀瓣复位。
关键是弹簧。
弹簧太软，工作压力下就会漏气。
弹簧太硬，超压了都打不开，等于白装。
宋应星用不同直径的铁丝绕了二十几个弹簧，一一测试。
他把弹簧装在测试架上，一端固定，另一端挂上不同重量的砝码。
砝码的重量从一斤加到十斤，记录每一个弹簧的压缩量。
他在纸上画了一条曲线，横轴是砝码重量，纵轴是压缩量。
曲线的斜率就是弹簧的弹性系数。
他又计算了蒸汽压力作用在阀瓣上的总力。
阀瓣直径约莫一寸，面积约零点七八平方寸。
锅炉安全压力是两个大气压。