金屬膨脹器是一種用于管道系統中的補償件，主要作用是通過變形來補償管道系統在溫度變化、介質流動、壓力變化等因素作用下產生的伸縮變形，從而保證管道系統的穩定運行。其原理可以簡述如下：

當管道系統受到溫度變化、介質流動、壓力變化等外部因素的影響時，會產生一定的伸縮變形。為了避免管道系統的過度伸縮變形，需要在管道系統中設置金屬膨脹器。金屬膨脹器通常由兩個或多個法蘭和中間的金屬波紋管組成。當管道系統發生伸縮變形時，金屬波紋管可以自由伸縮，從而吸收管道系統的變形量，避免管道系統的過度變形。

金屬波紋管的伸縮變形是通過其波紋形狀和材料的柔性和伸縮性實現的。當管道系統發生伸縮變形時，金屬波紋管可以自由伸縮，從而吸收管道系統的變形量。金屬波紋管的伸縮變形量可以通過波紋管的長度、波紋高度、波紋厚度、材料的彈性模量等因素來控制。

因此，金屬膨脹器的原理就是通過金屬波紋管的柔性和伸縮性來補償管道系統在溫度變化、介質流動、壓力變化等因素作用下產生的伸縮變形，保證管道系統的穩定運行。