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Indústrias como a biofarmacêutica, agricultura, irrigação, canalização, médica, de tratamento de água, química, de processamento de alimentos, papel e celulose, mineração e produção de energia empregam esses dispositivos nas operações diárias para monitorar e controlar o fluxo de materiais como silicones, adesivos, óleos, produtos químicos, água, produtos de limpeza, desinfetantes, tintas, combustíveis e muito mais. É importante considerar a composição química e as qualidades abrasivas de um fluxo de processo, visto que os componentes devem ser compatíveis. Muitas vezes, o corpo da válvula e seus mecanismos de atuação são feitos de metais como cobre, latão e aço inoxidável ou de plástico duráveis, como PVC ou polipropileno. O diafragma é composto de elastômeros, tais como polietileno, policarbonato, poliestireno e PVC, que são fundidos, extrudidos, moldados ou conformados para a espessura desejada. Além da seleção do tipo de material a ser usado na construção desta válvula, o fabricante deve considerar suprimentos de ar comprimido, o fluxo fixo ou ajustável, pressões de operação, temperatura máxima de funcionamento e recursos de compensação de fluxo.

Cada modelo de diafragma pneumático tem três componentes principais. O corpo é a unidade que detém todos os outros componentes e é instalado no gasoduto ou cisterna, dependendo da aplicação. As de ar podem ser anexadas perpendicularmente à tubulação ou em linha, como acontece com as de assento e válvulas açude, respectivamente. O diafragma em si é a membrana elastomérica que se estende até impedir total ou parcialmente o fluxo de materiais. O atuador, neste caso, um atuador pneumático ou de cilindro, é o dispositivo que direciona as ações do diafragma. Existem dois projetos ou métodos em que esta ativação é realizada. Em uma configuração, o ar comprimido atua sobre um pistão intermediário que atua como a haste da válvula, esticando ou contraindo diafragma, conforme necessário, enquanto o outro modelo permite que o ar aja diretamente sobre o diafragma. Apesar dessa variação menor, a função geral é semelhante. A introdução de ar comprimido no cilindro é enviada para o pistão do diafragma. O aumento da pressão faz o material se esticar, efetivamente reduzindo a seção transversal da tubulação.