在阀前后压差保持不变时，控制阀的流量特性称为理想流量特性；控制阀的结构特性是指阀芯位移与流体流通截面积之间的关系，它纯粹由阀芯大小和几何形状决定，与控制阀几何形状有关外，还考虑了在压差不变的情况下流量系数的影响，因此，控制阀的理想流量特性与结构特性是不同的。
理性流量特性主要由线性、等百分比、抛物线及快开四种。在实际生产应用过程中，控制阀前后压差总是变化的，这时的流量特性称为工作流量特性，因为控制阀往往和工艺设备串联或并联使用，流量因阻力损失的变化而变化，在实际工作中因阀前后压差的变化而使理想流量特性畸变成工作特性。
控制阀的理想流量特性，在生产中常用的是直线、等百分比、快开三种，抛物线流量特性介于直线与等百分比之间，一般可用等百分比来代替，而快开特性主要用于二位式调节及程序控制中。因此，控制阀的特性选择是指如何选择直线和等百分比流量特性。
目前控制阀流量特性的选择多采用经验准则，可从下述几个方面考虑：
1、从调节系统的质量分析
下图是一个热交换器的自动调节系统，它是由调节对象、变送器、调节仪表和控制阀等环节组成。
K1变送器的放大系数，K2调节仪表的放大系数，K3执行机构的放大系数，K4控制阀的放大系数，K5调节对象的放大系数。
很明显，系统的总放大系数K为：K=K1*K2*K3*K4*K5
K1、K2、K3、K4、K5分别为变送器、调节仪表、执行机构、控制阀、调节对象的放大系数，在负荷变动的情况下，为使调节系统仍能保持预定的品质指标；则希望总的放大系数在调节系统的整个操作范围内保持不变。通常，变送器、调节器（已整定好）和执行机构的放大系数是一个常数，但调节对象的放大系数却总是随着操作条件变化而变化，所以对象的特性往往是非线性的。因此，适当选择控制阀的特性，以阀的放大系数的变化来补偿调节对象放大系数的变化，而使系统的总放大系数保持不变或近似不变，从而提高调节系统的质量。
因此，控制阀流量特性的选择应符合：
K4*K5=常数
对于放大系数随负荷的加大而变小的现象，假如选用放大系数随负荷加大而变大的等百分比特性控制阀，便能使两者相互抵消，合成的结果，使总放大系数保持不变，近似于线性。当调节对象的放大系数为线性时，则应采用直线流量特性，使总放大系数保持不变。
2、从工艺配管情况考虑
控制阀总是与管道、设备等连在一起使用，由于系统配管情况的不同，配管阻力的存在引起控制阀上压降的变化，因此，阀的工作流量特性与阀的理想流量特性也有差异。必须根据系统特点来选择希望得到的工作特性，然后再考虑配管情况来选择相应的理想特性。
控制阀、全部工艺设备和管路系统上的压差，称为系统总压差。控制阀全开时阀前后压差ΔPmin与系统总压差ΔP之比称为S值，即：
S= ΔPmin/ΔP
考虑工艺配管情况，可参照下表选择相应的理想特性。
表1 考虑工艺配管情况表
在选择最大流量时，应根据对象负荷的变化及工艺设备的生产能力来合理确定。对于调节质量高的场合，更应以现有的工艺条件来选择最大流量，但也要注意不能片面强调调节质量，以致当负荷变化以及当现有生产设备经过技改或扩建，当生产能力稍有提高，控制阀就不能适应，即需更换。也就是说，应当兼顾当前与今后在一定的范围内扩大生产能力这两方面的因素，然后合理的确定最大计算流量。
2、计算压差的决定
根据已选择控制阀的流量特性及系统特点选择S值，然后决定计算压差。
要使控制阀能起到调节作用，就必须在阀前后有一定的压差，阀上的压差占整个系统压差的比值越大，则调节流量特性的畸变就越小，调节性能就能得到保证，但是阀前后压差越大，即阀上的压力损失越大，所消耗的动力越多。因此必须兼顾调节性能和动力消耗，合理地计算压差。系统总压差是指系统中包括控制阀在内的与流量有关的动能损失，如弯头、管件、节流装置、工艺装置、手动阀门等局部阻力上的压力损失。
选择控制阀的计算压差主要是根据工艺管路、设备等组成系统的总压降大小及变化情况来选择，其步骤如下：
------选择系统的两个恒压点，把离控制阀前后最近且压力基本稳定的两个设备作为系统的计算范围。
------计算系统内各项局部阻力（除控制阀外）所引起的压力损失的总和ΣΔPF ，按最大流量分别进行计算，并求出它们的总和。
------选取S值。S值应为控制阀全开时阀上压差ΔPV和系统中压力损失总和（在最大流量时）之比，即
S= ΔPV /(ΔPV+ΣΔPF )
S值一般不希望小于0.3，通常选S=0.3~0.5。对于高压系统，考虑到节约动力消耗，允许降低到S=0.15。对于气体介质，由于阻力损失较小，控制阀上压差所占的分量较大，一般S值都大于0.5。但在低压及真空系统中，由于允许压力损失较小，所以仍在0.3~0.5之间为宜。
------求取控制阀压差ΔPV，按求出的ΣΔPF及选定的S值。由下式求出ΔPV即
ΔPV= S*ΣΔPF/(1-S)
考虑到系统设备中静压经常波动影响阀上压差的变化，使S值进一步下降，如锅炉给水调节系统，锅炉压力波动就会影响控制阀上的压差变化。此时计算压差还应增加系统设备中静压P的5-10%，即
ΔPV= S*ΣΔPF/(1-S) +（0.05~0.1）P
这里必须注意，在确定计算压差时，要尽量避免气蚀和噪音。
减小和防止气蚀，可以从以下几个方面考虑：
------ 压差。避免空化气蚀的最根本方法，是使控制阀的使用压差ΔP低于不产生气蚀的最大压差ΔPC。但要做到这一点比较困难。一般来说，当阀上压差ΔP<1.5MPa时，即使产生气蚀，但对材质的损坏并不严重，不需要采取什么措施。如果ΔP较高，就要设法解决气蚀问题。如：增长节流通道（把阀芯加长、阀座加厚）；在阀座密封面上部增设阻力；减小压力恢复程度；削弱气蚀；也可在阀前、后加装限流孔板吸收一部分压降。
------ 材料。一般来说材料越强抗气蚀能力越强，由于气蚀往往发生在金属表面，可在阀芯、阀座、阀杆等处喷镀或堆焊一层硬质金属，这种方法叫表面硬化处理。采用的材料目前有司太莱合金（一种钴铬钨合金。有Stelite NO12、NO6）、6YC1合金（一种钴铬钨合金）、硬质工具钢、碳化钨等，其中以Stelite NO12应用最为广泛。经表面硬化处理后，以奥氏体不锈钢（SUS304、1Cr18Ni9Ti）为例，可提高耐气蚀10倍以上。
在气蚀严重的场合，也可采用整体硬质合金的控制阀。
------ 采用高压差防空化控制阀。主要有多级套筒式、多级阀芯式、多级叠板式，均根据多级降压原理制成，用于压差接近于、高于10MPa的场合。
如何减小、防止噪音：
一般来说控制阀的噪音，来源于三个方向：
------ 振动噪音。这一类噪音由共振引起，有的表现为振动强烈噪音不大，有的振动弱噪音非常大，有的振动和噪音都很大。显然，消除共振，噪音自然就随之消失。
------ 液体动力学噪音。对控制阀来讲，空化是主要的液体动力学噪音源。空化气泡破损产生高速冲击，使其局部产生强烈喘流，形成空化噪音。这种噪音发出咯咯声，与流体中含有沙石发出的声音相似，应从防止或减小闪蒸、空化上采取措施。
------ 气体动力学噪音。当压缩流体通过控制阀的速度大于或等于音速时，便会产生强烈的噪音。速度越大，噪音将明显增大。避免气体动力学噪音的根本办法是限制控制阀节流速度，使之低于音速。
3、流通能力的计算：选择合适的计算公式或图表，根据已确定的计算流量和计算压差，求取最大和最小流量时的Cmax 和Cmin值。
4、流通能力C值的选用：根据已求得的Cmax，在所选用的产品型号标准系列中，选取大于Cmax值并与其最接近的那一级的C值。
5、控制阀开度验算：一般要求最大计算流量时的开度在90%左右，最小计算流量时的开度不小于10%。
根据流量和压差计算得到的Cmax值，并按照制造厂提供的各类控制阀的标准系列选定控制阀的口径。因选定的控制阀的C值大于Cmax值，所以需要验算控制阀工作时的开度。
一般最大流量时控制阀的开度应在90%左右，在最大开度过小，说明控制阀选的过大，它经常在小开度下工作，造成调节性能下降和经济上的浪费。最小开度，希望不小于10%，否则，阀芯阀座受流体冲蚀严重特性变坏，甚至失灵。
流量特性不同，阀的相对开度和相对流量的对应关系也不同，理想特性和工作特性又有差别，因此验算开度应根据阀的特性进行。
控制阀流量特性的数学表达式为：
Q/Qmax=f(l/L)
式中 Q/Qmax--- 相对流量 控制阀某一开度下的流量与全开流量之比。
l/L --- 相对位移控制阀某一开度阀芯位移与全开位移之比。
6、控制阀可调比的验算：一般要求实际可调比不小于10。
控制阀的可调比就是控制阀所控制的最大流量与最小流量之比，也称为可调范围，若以R来表示，则
R=Qmax/Qmin
要注意最小流量和泄漏量是不同的。最小流量是指可调流量的下限值，它一般为最大流量的2-4%；而泄漏量是阀全关时泄漏的量，它仅为最大流量的0.1-0.01%。
也就是说理想可调比等于最大流通能力与最小流通能力之比，它反映了控制阀调节能力的大小，是以结构设计决定的。
控制阀在实际工作中总是与管路系统相串联或与旁路阀并联，随管路系统的阻力变化或旁路阀开启程度的不同，控制阀的可调比也发生相应变化，此时的可调比称为实际可调比。
由于在选择控制阀口径时，已使阀的C值大于计算的Cmax值，特别是在使用时对最大开度和最小开度的限制，都会使可调比下降，一般R值只有10左右。此外，还受到工作流量特性畸变的影响，使可调比下降。
当选用的控制阀不能同时满足工艺上最大流量与最小流量的调节要求时，除增加系统压力外，可采用两个控制阀进行分程控制来满足可调比的要求。
7、阀座直径和公称直径的决定，验证合适后，根据C值决定。
