Diferentes tipos de actuadores de válvulas Principios de funcionamiento y beneficios

Explora diferentes tipos de actuadores de válvulas, Sus principios de funcionamiento, Ventajas, y aplicaciones para seleccionar el actuador ideal para tus proyectos.

Si estás involucrado enControl de procesos o mantenimiento de plantas, Lo sabesActuadores de válvulas son la columna vertebral de una automatización fiable. Elegir la adecuadaTipo actuador de válvula—sieléctrico, neumático, ohidráulico—puede hacer que el rendimiento del sistema sea decisivo o deshecho, seguridad, y eficiencia. Deaceite & gas Paratratamiento del agua yProductos farmacéuticos, Cada actuador ofrece fortalezas y compensaciones únicas que los ingenieros deben comprender antes de comprometerse. En esta guía, Tendrás un despeje, Resumen directo de laDiferentes tipos de actuadores de válvula y sus principios de funcionamiento, Pros y contras prácticos, y aplicaciones del mundo real. Más, nos basamos en DELCO's 20+ Años de experiencia para ayudarte a elegir el actuador perfecto para tu próximo proyecto o reforma. Vamos directos al corazón de la automatización de válvulas en 2025.

¿Qué es un actuador de válvulas?? Definición básica y función

UnActuador de válvula es un dispositivo mecánico que mueve automáticamente una válvula para controlar el flujo en una tubería. Convierte una señal de control (eléctrico, neumático, o hidráulico) hacia el movimiento de la válvula — cualquiera de las dos aberturas, cierre, o modulando la posición de la válvula.

Válvulas manuales vs válvulas accionadas

Característica	Válvula manual	Válvula accionada
Operación	Accionado manualmente (Volante, hígado)	Automatizado por actuador (eléctrico, neumático, hidráulico)
Velocidad	Lento, Dependiente del operador	Rápido y constante
Control remoto	No es posible	Totalmente remoto y automatizado
Seguridad	Limitado (requiere presencia humana)	Mejora la seguridad del proceso mediante modos de seguridad
Precisión	Limitado a la habilidad del operador	Alta precisión con sistemas de retroalimentación

Papel en la seguridad de procesos, Eficacia, y Operación Remota

Los actuadores de válvulas desempeñan un papel crucial en la automatización industrial mediante:

• Mejora de la seguridad mediante diseños de seguridad que cierran o abren válvulas en emergencias sin intervención humana.
• Aumento de la eficiencia Habilitando el rápido, preciso, y posicionamiento repetible de válvulas, Optimización del control de flujo.
• Permitir la operación remota reducir la exposición del personal a entornos peligrosos y permitir un control centralizado de procesos.

En los entornos industriales modernos, Las válvulas accionadas son componentes esenciales de los sistemas de automatización de válvulas, proporcionando control e integración fiables con Sistemas de Control Distribuidos (DCS) y Controladores Lógicos Programables (PLC).

Por ejemplo, Los actuadores eléctricos de válvulas DELCO ofrecen un posicionamiento preciso con monitorización de par incorporada, mejorando tanto la seguridad como la fiabilidad de los procesos en los sitios industriales estadounidenses.

Cómo funcionan los actuadores de válvulas? Principio de funcionamiento general

Los actuadores de válvulas funcionan convirtiendo una señal de entrada en un movimiento mecánico que mueve el vástago de la válvula, Cambiar la posición de la válvula para regular el caudal. El proceso comienza con una señal de control—ya sea eléctrica, neumático, o hidráulico—enviado al actuador. El actuador entonces mueve el vástago de la válvula para abrirlo, cerrar, o modular la posición de la válvula, Controlar el flujo de fluidos o gas a través del oleoducto.

Este flujo básico puede funcionar en dos modos de control principales:

• Lazo abierto: El actuador se mueve únicamente en función de la señal de entrada, sin retroalimentación. Asume que la válvula ha alcanzado la posición correcta pero no lo verifica.
• Circuito cerrado: El actuador utiliza un sistema de posicionamiento o realimentación para monitorizar la posición de las válvulas en tiempo real. Si la válvula se desvía del comando de la señal, El sistema ajusta el actuador automáticamente para garantizar un control preciso.

El control en lazo cerrado con posicionadores de válvulas proporciona mayor precisión y fiabilidad, especialmente importante en controles críticos de proceso, donde la posición exacta de las válvulas afecta a la seguridad y la eficiencia. Esto hace que los sistemas de operación automática de válvulas sean mucho superiores al control manual en muchos entornos industriales.

Actuadores eléctricos de válvulas: Principio de funcionamiento y tipos

Los actuadores eléctricos de válvulas funcionan convirtiendo la energía eléctrica en movimiento mecánico mediante un motor conectado a un tren de engranajes. Esta configuración acciona el vástago de la válvula para abrir o cerrar la válvula. Los interruptores de fin de curso integrados detienen el motor en la posición deseada, mientras que los interruptores de par previenen daños al reducir la potencia si la resistencia se vuelve demasiado alta.

Existen dos tipos principales de actuadores eléctricos:

• Actuadores multi-giro: Estos hacen girar el vástago de la válvula varias veces, ideal para válvulas de globo u otras válvulas lineales.
• Actuadores de cuarto de vuelta: Estas hacen girar el vástago 90 Grados, Adecuado para válvulas de bola o mariposa.

Los actuadores eléctricos son populares porque ofrecen un control preciso de las válvulas sin necesidad de suministros de aire o aceite, Hacerlos limpios y de bajo mantenimiento. Se integran fácilmente con sistemas de control como DCS y PLC para una automatización fluida. Sin embargo, Su mayor coste inicial y la dependencia de la energía eléctrica hacen que no sean infalibles a menos que se combinen con una batería de respaldo.

En EE. UU.. Entornos industriales, Los actuadores eléctricos se utilizan ampliamente para la automatización fiable de válvulas, incluyendo modelos clave como elSerie eléctrica DELCO, que está diseñada para entornos difíciles que requieren control preciso y durabilidad.

Actuadores neumáticos de válvulas y su principio de funcionamiento

Los actuadores neumáticos de válvula utilizan aire comprimido para generar un movimiento que abre o cierra una válvula. Los tipos más comunes incluyen actuadores de diafragma y muelle o diseños de cremallera y piñón accionados por pistón. En el modelo de diafragma y muelle, La presión del aire empuja contra un diafragma flexible, mover el vástago de la válvula contra una fuerza de muelle—esto es típico en el sistema de acción simple (Retorno de primavera) Actuadores. Los actuadores neumáticos de doble acción utilizan presión de aire en ambos lados de un pistón para mover el vástago de la válvula en cualquier dirección, Proporciona más control pero requiere suministro de aire tanto para carreras abiertas como cerradas.

Actuadores neumáticos de simple acción vs de doble acción:

• Los actuadores de acción simple utilizan la fuerza del muelle para devolver la válvula a su posición predeterminada cuando el aire está apagado, proporcionando una función de seguridad.
• Los actuadores de doble acción dependen únicamente de la presión del aire para el movimiento en ambas direcciones, Permite una respuesta más rápida pero no hay acción automática de seguridad sin controles externos.

Pros de los actuadores neumáticos:

• Intrínsecamente seguros para entornos peligrosos ya que no consumen energía eléctrica.
• La respuesta rápida y el ciclado rápido los hacen ideales para procesos que requieren operación rápida de válvulas.
• Funcionamiento a prueba de fallos en tipos de acción simple debido al retorno de muelle.

Contras:

• Requieren un suministro de productos limpios, Aire comprimido seco, lo que puede aumentar los costes de mantenimiento y operación.
• Fuerza de carrera limitada en comparación con actuadores hidráulicos o eléctricos, lo que puede restringir su uso en válvulas de gran tamaño o de alto par.

Escocés Yoke vs Rack & Piñón

Dos diseños mecánicos populares en actuadores neumáticos son el escocés y el cremallera & piñón.

• Actuadores Scotch-yoke Convertir el movimiento lineal del pistón en movimiento rotatorio mediante un yugo deslizante. Ofrecen suavidad, de alta potencia y son excelentes para válvulas de cuarto de vuelta como las de bola o de mariposa.
• Rejilla & Actuadores de piñón Utiliza una cremallera accionada por un pistón que hace girar un engranaje (piñón), girando el vástago de la válvula. Proporcionan un control preciso, Diseño compacto, y durabilidad en aplicaciones difíciles.

La elección entre estos depende de los requisitos de par, Tipo de válvula, Limitaciones de espacio, y necesidades de velocidad. Por ejemplo, rejilla & Los actuadores de piñón suelen ser preferidos por su eficiencia, Control repetible en entornos industriales.

Como ejemplo práctico de automatización de válvulas neumáticas, Muchos operadores utilizan modelos comparables a losVálvula de pie con brida de acero inoxidable para garantizar un control fiable del flujo con actuación neumática.

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Este desglose pone de manifiesto por qué los actuadores neumáticos de válvulas siguen siendo un elemento básico en industrias que priorizan la seguridad, velocidad, y operación de seguridad mientras se equilibra la logística del suministro aéreo.

Actuadores hidráulicos de válvulas

Los actuadores hidráulicos de válvulas utilizan la presión del fluido para generar un movimiento potente, normalmente a través de un cilindro hidráulico o un sistema de paletas rotatorias. Cuando el aceite presurizado entra en el cilindro o en la cámara rotatoria, Empuja un pistón o una paleta que mueve el vástago de la válvula, abrir o cerrar la válvula.

Pros:

• Entrega la mayor fuerza y par, lo que las hace ideales para válvulas grandes y aplicaciones de gran resistencia.
• Proporciona suavidad, funcionamiento constante incluso bajo alta presión.
• Muy adecuado para procesos industriales que requieren resistencia, Control fiable de válvulas.

Contras:

• Riesgo de fugas de petróleo, lo que puede causar problemas medioambientales y de seguridad.
• Requieren un mantenimiento más complejo en comparación con actuadores eléctricos o neumáticos debido a los componentes del sistema hidráulico.
• Necesito una unidad de potencia hidráulica y un suministro de aceite limpio, Aumentando los costes de instalación y operación.

Una variación notable es laActuador electrohidráulico, que combina el control de motores eléctricos con la potencia hidráulica. Este tipo ofrece un posicionamiento preciso con el músculo de la hidráulica, A menudo se utiliza en sistemas submarinos o donde se requiere una fiabilidad muy alta.

Para aplicaciones a gran escala que requieren la máxima fuerza y par, Los actuadores hidráulicos de válvulas siguen siendo una opción principal a pesar de sus exigencias de mantenimiento, gracias a su operación robusta y potente.

Actuadores de válvula solenoide (Actuación directa)

Los actuadores de la válvula solenoide funcionan bajo un principio simple pero eficaz: Una bobina electromagnética crea un campo magnético cuando se energiza, mover un émbolo o armadura que abre o cierra la válvula. Este mecanismo de acción directa es rápido y fiable, Lo que hace que los actuadores solenoides sean ideales para el control de encendido/apagado.

Existen dos tipos principales: Normalmente cerrado (NC) yNormalmente abierto (NO). En una válvula normalmente cerrada, La válvula permanece cerrada cuando no se aplica energía, abriéndose solo cuando está energizado. Ocurre lo contrario con las válvulas normalmente abiertas: permanecen abiertas hasta que se corta la alimentación.

Los actuadores solenoides son más adecuados para pequeños2-Válvulas de vía donde se requiere ciclismo rápido, como en los sistemas de control de fluidos, riego, o circuitos de refrigeración. Su tamaño compacto y respuesta rápida los hacen perfectos para aplicaciones que requieren un funcionamiento rápido y repetitivo de válvulas. Para más detalles sobre válvulas solenoides diseñadas para entornos exigentes, Mira estoVálvula solenoide de alta temperatura que ofrece durabilidad y control preciso.

Actuadores electrohidráulicos

Los actuadores electrohidráulicos combinan el control preciso de los actuadores eléctricos con la poderosa fuerza de los sistemas hidráulicos. Utilizan un motor eléctrico para accionar una bomba hidráulica, que luego acciona cilindros hidráulicos o paletas rotatorias para mover la válvula. Esta combinación ofrece una excelente precisión y un gran par motor, lo que hace que estos actuadores sean ideales para aplicaciones de gran resistencia.

A menudo encontrarás actuadores electrohidráulicos usados en entornos críticos como operaciones submarinas y sistemas de protección contra presión de alta integridad (HIPPS). Estos sectores exigen tanto un control preciso como una fiabilidad, Actuación de alta fuerza para manejar condiciones extremas y garantizar la seguridad del proceso.

Porque combinan las fuerzas de la actuación eléctrica e hidráulica, Los actuadores electrohidráulicos ofrecen un funcionamiento suave, Respuesta rápida, y capacidades de seguridad, especialmente cuando se requiere un gran par de válvulas pero el espacio y la fuente de alimentación son limitados.

Actuadores manuales de válvulas: Volante, Caja de cambios, Hígado

Actuadores manuales como los volantes, Reductores, y las palancas son la forma más sencilla de accionar válvulas a mano. No dependen de ninguna fuente de energía, lo que los hace fiables y fáciles de usar para muchas aplicaciones. Normalmente encuentras actuadores manuales en válvulas pequeñas y medianas o como opción de respaldo.

Cuándo elegir actuadores manuales o automáticos

• Beneficios de la automatización: Control remoto, Tiempo de respuesta más rápido, Integración con sistemas de control, y mejoró la seguridad en lugares de difícil acceso o peligrosos.
• Importancia de la anulación manual: Incluso con válvulas automáticas, Los overries manuales proporcionan una copia de seguridad crítica en caso de corte de energía, Fallo en el actuador, o apagado de emergencia.

En muchos entornos industriales, Es habitual ver actuadores manuales instalados junto a actuadores eléctricos o neumáticos para garantizar su funcionamiento en todas las condiciones. Esto es especialmente cierto en entornos donde se requiere un control preciso pero la seguridad exige un respaldo manual.

Para un funcionamiento fiable de válvulas donde la automatización total no es práctica ni rentable, los actuadores manuales siguen siendo una opción esencial para los operadores de todo Estados Unidos. Sectores industriales.

Inteligente / Actuadores digitales de válvulas (Habilitado para IoT)

Los actuadores inteligentes o digitales de válvulas son el futuro de la operación automatizada de válvulas, Especialmente a medida que las industrias se están conectando más, Entornos orientados a datos. Estos actuadores vienen con posicionadores integrados y diagnósticos avanzados que monitorizan continuamente el rendimiento y la salud de las válvulas. Gracias a tecnologías inalámbricas como Bluetooth, HART inalámbrico, o Profibus, Los operadores pueden obtener datos en tiempo real de forma remota, Mejorando la precisión del control y los tiempos de respuesta.

Uno de los mayores beneficios es el mantenimiento predictivo. Analizando tendencias y detectando signos tempranos de desgaste o fallo, Los actuadores inteligentes ayudan a evitar inactividades inesperadas y a reducir los costes de mantenimiento. Esta tecnología también soporta pruebas de recarga parcial (PST), Una característica crítica para los sistemas de seguridad es garantizar que las válvulas funcionen parcialmente sin un cierre total.

Mirando hacia 2025–2030, Los actuadores inteligentes jugarán un papel clave en la habilitación de la industria 4.0 Prácticas, con una integración aún mayor en redes de planta y gemelos digitales. Los diseños con respaldo de baterías y los estándares de comunicación de bajo consumo harán que estos actuadores sean más fiables y eficientes, especialmente en lugares remotos o peligrosos. Mantenerse al día con esta tendencia es esencial para cualquier planta que quiera mejorar su seguridad, eficacia, y coste total de propiedad.

Para más información sobre sistemas de automatización de válvulas conectadas, ver soluciones diseñadas para generación de energía y fluidos industriales.

Tabla comparativa: Actuadores de válvula eléctricos vs neumáticos vs hidráulicos

Aquí tienes una comparación rápida de la eléctrica, neumático, y actuadores hidráulicos de válvulas basados en factores clave importantes para la mayoría de las aplicaciones industriales estadounidenses:

Característica	Actuadores eléctricos	Actuadores neumáticos	Actuadores hidráulicos
Fuerza/Par	Moderada a alta (Depende del tamaño del motor)	Moderado (limitado por la presión del aire)	Muy alto (Mejor para válvulas grandes)
Velocidad	Moderado (segundos para moverse)	Casi (milisegundos a segundos)	Moderado (Depende de la configuración del sistema)
Precisión	Alto (Opciones de varios turnos y cuartos de giro)	Moderado (Depende de la configuración de los controles)	Moderado (bueno pero menos preciso)
Costar (Anticipadamente)	Mayor coste inicial	Menor coste inicial	Alto (Sistema complejo, Más equipamiento)
Mantenimiento	De baja a moderada (Componentes eléctricos)	Moderado (necesita limpiar, Aire seco)	Alto (Riesgos de fugas, Cambios de aceite)
Seguridad	Puede ser a prueba de explosiones, pero se necesita respaldo de batería para seguridad	Intrínsecamente seguro y a prueba de fallos (Regreso de la primavera)	Generalmente seguro, pero con riesgo de fugas de aceite
Idoneidad del Entorno	Ideal para interior/exterior, requiere suministro eléctrico	Mejor en zonas peligrosas con un suministro de aire adecuado	Adecuado para trabajos pesados, Alto par motor, Válvulas grandes
Fuente de energía	Electricidad	Aire comprimido	Bomba hidráulica de fluido
Opciones de seguridad	Disponible con batería de respaldo o alimentación externa	Regreso de primavera (Abrir/cerrar de seguridad)	Sistemas de seguridad con acumuladores

Esta tabla refleja las tendencias generales, pero los modelos y las industrias específicas pueden variar. Por ejemplo, Los actuadores eléctricos de múltiples vueltas ofrecen precisión para el control de procesos, mientras que los actuadores neumáticos brillan en acción rápida, Aplicaciones a prueba de fallos como válvulas de cierre de emergencia. Se prefieren actuadores hidráulicos para necesidades de alto par en entornos industriales pesados.

Para soluciones detalladas de actuadores eléctricos, Echa un vistazo a laVálvula de bola motorizada DK60 Serie P Que se integra bien con los sistemas de automatización de procesos.

Esta comparación te ayudará a valorar tus opciones según el coste, Requisitos de seguridad, y entorno operativo al seleccionar el actuador de válvula adecuado.

Criterios clave de selección para actuadores de válvulas

Elegir el actuador de válvula adecuado se reduce a varios factores críticos:

• Tipo y tamaño de válvula: Diferentes actuadores se adaptan a distintas válvulas: los actuadores de cuarto de vuelta funcionan bien para válvulas de bola o de mariposa, mientras que los actuadores de múltiples vueltas son mejores para válvulas de compuerta o globo.
• Requisitos de par y empuje: Asegúrate de que el actuador pueda ejercer suficiente fuerza para mover la válvula en todas las condiciones de funcionamiento, incluyendo presión y fricción. Calcular con precisión el par de accionadores requerido es esencial para evitar un rendimiento inferior.
• Disponibilidad de fuentes de alimentación: ¿Es fiable la energía eléctrica en el lugar?, ¿O es más accesible el aire comprimido? Esto suele dictar si vas a la eléctrica, neumático, o hidráulico.
• Necesidades de seguridad: Algunos procesos requieren actuadores de seguridad que por defecto se colocan en posiciones abiertas o cerradas durante la pérdida de energía. Considera si un actuador neumático de retorno de muelle o un actuador eléctrico con respaldo de batería se ajusta a tus protocolos de seguridad.
• Clasificación de zonas peligrosas: Para lugares con riesgo de explosión, Los actuadores certificados por ATEX o IECEx garantizan un funcionamiento seguro. Se deben priorizar actuadores eléctricos a prueba de explosiones o opciones neumáticas intrínsecamente seguras.
• Velocidad y ciclo de trabajo: Ciclismo a alta velocidad o frecuente exige actuadores diseñados para durabilidad y tiempos de respuesta rápidos.
• Condiciones medioambientales: Las temperaturas pueden variar desde -50 °C a +80 °C, y algunos sitios involucran productos químicos corrosivos o instalaciones submarinas. Elige actuadores aptos para tu entorno específico.
• Coste total de propiedad (TCO): Evaluar la instalación, mantenimiento, consumo de energía, y longevidad. Por ejemplo, Los actuadores eléctricos pueden tener costes iniciales más altos pero menor mantenimiento en comparación con sistemas neumáticos o hidráulicos.

Considera estos factores cuidadosamente para seleccionar un actuador que se adapte a tus necesidades operativas y garantice la fiabilidad, Automatización eficiente de válvulas.

Para aplicaciones que requieren actuadores neumáticos fiables con actuación rápida, Echa un vistazo a laválvula de bola neumática UPVC de doble unión que combina bien con actuadores neumáticos de calidad.

Últimas tendencias en actuación de válvulas (2025)

La industria de actuadores de válvulas está evolucionando rápidamente, con 2025 Traemos algunas tendencias emocionantes que están cambiando la forma en que funcionan las plantas. Un cambio importante es el auge de las centrales totalmente eléctricas. Los actuadores eléctricos respaldados por batería son cada vez más comunes, Ofrece un funcionamiento fiable y seguro sin necesidad de aire externo ni energía hidráulica. Esto favorece lo ecológico, Configuraciones más eficientes energéticamente y a la vez que se mejora el tiempo operativo.

Industria 4.0 La integración es otra tendencia candente. Los actuadores inteligentes de válvulas ahora suelen estar equipados con diagnósticos avanzados y comunicación inalámbrica como HART o Profibus, Habilitar la monitorización en tiempo real, Mantenimiento predictivo, y control remoto. Prueba de reto parcial (PST) cada vez es más popular, especialmente en sistemas críticos para la seguridad, Lo que te permite funcionar la válvula antiretención regularmente sin apagarse completamente.

No se dejan atrás actuadores neumáticos. Los nuevos diseños de baja y cero sangrado ayudan a reducir las emisiones de metano, lo cual es crucial para cumplir con las normativas medioambientales y mejorar la seguridad. Estas mejoras ecológicas permiten a las plantas reducir fugas y reducir los costes operativos, Haciendo que las válvulas neumáticas sean más sostenibles.

Junto, Estos avances en la electricidad, neumático, y la actuación inteligente de válvulas están conduciendo de forma más segura, Verde, y sistemas de control de procesos más eficientes en todo Estados Unidos. Industrias. Para echar un vistazo a opciones eléctricas fiables, Echa un vistazo a nuestroActuadores eléctricos de válvula de bola Diseñado para un control preciso en sistemas de válvulas automatizadas.

Preguntas frecuentes sobre actuadores de válvulas

¿Cuál es el tipo de actuador de válvula más común??

Los actuadores neumáticos se utilizan ampliamente en muchas industrias debido a su simplicidad, Respuesta rápida, y seguridad intrínseca. Sin embargo, Los actuadores eléctricos de válvulas están ganando popularidad, especialmente cuando el control preciso y la integración con sistemas digitales son clave.

Eléctrico o neumático — cuál es mejor?

Depende de tu solicitud. Los actuadores eléctricos ofrecen un control preciso, son fáciles de integrar con sistemas de automatización, y no requieren aire ni aceite. Los actuadores neumáticos son robustos, casi, y de seguridad con opciones de retorno de muelle, Pero necesitan estar limpios, aire comprimido seco y puede ser menos preciso.

¿Se pueden usar actuadores eléctricos en zonas a prueba de explosiones??

Sí, pero solo si están diseñados y certificados como a prueba de explosiones o resistentes a explosiones (comúnmente certificada por ATEX o IECEx). Muchos actuadores eléctricos incluyen carcasas a prueba de explosiones para operar de forma segura en lugares peligrosos.

¿Cuál es la diferencia entre scotch-yoke y rack? & Actuadores de piñón?Los actuadores escoceses converten el movimiento lineal de un pistón en movimiento rotatorio mediante un yugo deslizante. Proporcionan un par alto a bajas revoluciones y son ideales para válvulas de cuarto de giro.
Rejilla & Los actuadores de piñón utilizan una cremallera de engranajes movida por pistones para hacer girar un engranaje de piñón que hace girar el vástago de la válvula. Proporcionan un movimiento rotatorio suave y eficiente, Comúnmente utilizado en actuadores neumáticos. ¿Cómo calculas el par motor requerido del actuador?

Para dimensionar correctamente un actuador, Combinas el par de válvulas (basado en el tamaño de la válvula, tipo, presión, y características de fluidos) con factores externos como la fricción del asiento y los márgenes de seguridad. La fórmula básica es:

Par motor requerido = Par de funcionamiento de válvulas × factor de seguridad

Los fabricantes suelen proporcionar curvas de par y herramientas de cálculo para ayudar a elegir el tamaño adecuado del actuador para tu válvula.

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Para más información sobre soluciones de válvulas neumáticas, Revisa el rango detallado deVálvulas de bola accionadas por neumáticos.