市场上比较成熟的流量控制阀，从技术原理上区别，可分为两种:一种是自调节文丘里阀;另一种是压力无关型变风量蝶阀。下面将对两种控制阀分别做详细介绍。
1.文丘里阀
文丘里阀是适应性气流控制的常用执行机构。文丘里阀是一种与压力无关的流量控制器，它可以根据控制器的指令，自动地调节或者维持空气流量。文丘里阀的形状与文丘里管相同，如图4-14所示。其一般针对实验室的特殊要求采用防腐防锈材料制作，外壳一般采用不锈钢或者铝合金，内衬涂有酚醛或与酚醛类似的材料。文丘里阀接收来自风量显示控制器的控制信号，通过不锈钢轴推动锥形阀芯来调节流量。锥形阀芯内装有压力补偿弹簧，其可以吸收风管系统一定范围内的波动，从而实现文丘里阀的压力无关性。文丘里阀接管尺寸分别为6英寸[1]、8英寸、10英寸、12英寸、14英寸等规格，空气流量一般最大可至4250m3/h左右。文丘里阀既可以用于变风量系统，也可以用于定风量系统及双稳态系统。
图4-14 文丘里阀
文丘里阀的特点:
(1)文丘里阀存在较大的压力降，能够满足气流条件并消除上游和下游直线形管道的运行需要。只要为文丘里阀预留物理空间，该设备就能有效工作。
(2)文丘里阀的尺寸是固定的。文丘里阀只能工作在合适的静压范围。同样，每个尺寸的文丘里阀适合于提前确定的气体流量，在设计过程中缺乏灵活性。
(3)文丘里阀在低流速时非常准确，文丘里阀在排气量为100CFM[2]时能精确到5CFM(即精度为1/20)。
(4)为了保证文丘里阀能够正常工作，其内部的机械弹簧必须被压缩。文丘里阀存在很高的压力差，正常设计为全流量时0.25k Pa，该设计是蝶阀系统压力差的10倍。高压力差要求额外的风扇转动能量并会产生噪音，许多文丘里阀需要在管道上额外安装消声器以减少噪音。值得注意的是，有些厂家对文丘里阀的结构进行了优化，在特定风量范围内可将文丘里阀的压力控制在0.1k Pa以内。
(5)文丘里阀安装时必须注意特定的方向，控制垂直向上、垂直向下和水平气流的阀门各不相同，如果阀门方向安装不正确，设备就不能正常运转。
(6)文丘里阀的流量是有限的，对于需要高流速的情况，可以通过机械连接几个文丘里阀的方式解决，但会增加系统造价。
2.蝶阀
我们所讨论的蝶阀应是广义上的蝶阀，包括普通蝶阀以及在普通蝶阀基础上改装的变风量蝶阀、定风量蝶阀等。蝶阀常应用在圆形管的排风管道工程中，起到简单隔离和系统平衡的作用。该装置的优点是设计简单、关闭迅速、应用灵活和造价低廉。在蝶阀阀体的圆柱形通道内，圆形蝶板绕着轴线旋转，旋转角为0°~90°，如图4-15所示。
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图4-15 蝶阀
蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力，因此通过该阀体所产生的压力降很小，故具有较好的流量控制特性。蝶阀有弹性密封和金属密封两种密封形式。采用金属密封的阀门一般比采用弹性密封的阀门寿命长，但很难做到完全密封。金属密封能适应较高的工作温度，弹性密封则具有受温度限制的缺陷。
采用蝶阀的系统为实现“压力无关”需配合使用管道定静压法来实现对管道的静压控制，管道静压器感受到管道压力变化后通过静压控制器与变频器调节风机风量，实现压力稳定。
蝶阀所具有的许多特点，使其能满足部分实验室控制系统的要求，包括:低压降导致更低的工作压力系统，全通量压力降在0.025k Pa水平;低压降意味着可以减小阀门的尺寸和减少焊接管道系统;低压降降低了实验室的噪音。最后，低压降节约了风扇运转能量和日常维护成本，可以解决文丘里阀类高压系统造成的控制和噪音方面的问题。
3.文丘里阀和蝶阀两者差别辨析
文丘里阀相比于蝶阀可以更好地做到真正的“压力无关”，并且“反应迅速”。
实验过程中由于不确定因素很多，通风柜面风速不可避免将产生波动，若仅仅依靠风速控制系统在面风速改变后再对其进行调节，要经历“传感—计算—调节—振荡”这一系列过程，系统调节不及时且动作频繁，这是反馈系统的典型问题。采用文丘里阀的控制系统能依靠文丘里阀阀芯内的弹簧消解系统管网的压力变化，保障系统静压的稳定。具体过程为，当风管内静压较高时，在压力的作用下，弹簧被压缩，阀芯往前移动，减小了空气流通的有效面积，以维持空气流量，反之亦然，所以文丘里阀被认为是一种开环控制。开环控制的特点就是对相应的扰动响应非常迅速，相比于变风量蝶阀“测量+控制”的闭环反馈系统，其能更好更快地完成“压力无关”这一任务。需要注意的是，并不是所有的文丘里阀都能做到完美的“压力无关”，这跟产品的质量息息相关。
“压力无关”并不是实验室排风系统的控制目的，面风速控制才是目的。虽然文丘里阀能很好地消解管网内的压力波动，但是对于管网之外的其他扰动却不能及时响应，比如当通风柜前有人阻挡时，仅采用“文丘里阀+门位控制器”的控制系统是不能保证面风速在适用范围内的。
由蝶阀改装成的各种变风量阀、VAV BOX(变风量箱)等在选择使用时应注意考察其使用的测量装置，这是其完成产品性能的关键。
常见的流量测量装置包括压力型和线型，毕托管就是一种常见的压力型流量测量装置。对于采用毕托管式风速计的变风量末端装置，根据ASHRAE的《ASHRAE手册——暖通空调应用》(ASHRAE Handbook—HVAC Applications)，其差压信号转换成DDC(direct digital control)控制器所需的模数转换器(A/D converter)使用8位模数转换时，风速为2.037m/s时的读数误差达10%。因此，对于通常使用8位模数转换器的变风量末端装置，无法解决测量2.5m/s以下的入口风速问题。考虑到毕托管式风速计在低风速段输出动压的非线性及不稳定性，一般要求毕托管式风速计测量的风速≥3m/s。在选择压力型流量装置时应注意复核风管低流量下的风速范围，只有保证其满足测量要求，才能保障控制系统的正常运行。
线型流量测量装置基于热风力测定，流量低、流速小时依然可以工作如常，但一般线型测量装置可能不适合用于腐蚀性气流的测量，因此对于线型流量测量装置应重点考察其使用的材料。
此外，采用风量测量装置对测点位置的要求高，需要保证测点位于气流流动平稳的直管段。对于管路系统复杂的实验室来说这点需要特别注意，这也是工程上以风量测量为基点的控制系统面临的技术难题。图4-16所示是TSI一款流量测量装置的安装位置要求，图中AFMS即为流量测量装置，分别针对直角弯头、带导流片的直角弯头、圆角弯头、变径、T形三通等情况进行说明。
图4-16 TSI某流量测量装置的安装位置要求
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