美国VERSA空气阀是一种用于防止瞬变过程减压波使管内产生负压的特殊阀门。它通常装设在管道正常运行时动水压力较低，瞬变流动过程中，有可能产生液柱分离的高点位置。当管道内压力低于大气压时吸入空气，而当管道中压力上升高于大气压时排出空气。在排气过程中，当管内液体充满管道时阀门能够自动关闭，不允许液体泄入大气

    美国VERSA空气阀工作原理
    空气阀有单口空气阀和双口空气阀两种。下面以双口空气阀为例，介绍其构造及其工作原理。（如右图）
    水泵起动过程中，阀体内未充满水时，阀体内的浮球因自重而下落，气孔均处于开敞状态。随着水泵起动工作扬程的升高，管道充水，空气阋可自动排除管中的空气，当阀体内开始充水时，浮球浮起。
    管道及阀体内空气全部排除，阀体内充满水；若管中压力高于大气压，浮起的浮球在管中压力作用下阻塞排气孔，管中水不会排出阀外。
    水泵在运行过程中，如溶于水中的空气离析出来，积蓄在空气阀阀体内，则浮球失去浮力而自动下落。若气量较少，则小孔的浮球下落进行排气；若气量较多，则大孔的浮球下落进行排气。浮球下落的落差达到管中水压顶托力与浮球重力相平衡时为止。排气完毕后，浮球恢复到是闭气孔的位置。
    事故停泵后，管中压力降低形成负压时，尽管阀体内充满水，但由于阀内压力低于大气压，在大气压与管中压力之差的作用下，浮球下落，进行补气，补气过程中，首先大孔的浮球下落，当压力降低较大时，随即小孔的浮球下落。因两个浮球下落时间不同，缓冲了管道中的压力波动。
    当水泵进入第二阶段制动耗能工况时，管中压力增加，水流开始倒流，处于下落状态的浮球使气孔打开，进行排气，直至空气阀门充满水，浮球浮起，关闭阀孔。关闭过程中，由于大小排气孔的压力作用不同，大孔的浮球先顶起关闭，然后再关闭小孔，延缓全闭过程，缓和水柱再弥合时的压力上升。

    美国VERSA空气阀结构
    下面左图是我国早期采用的一种空气阀结构图。其下部有尺寸较大的浮筒，保证水位上升时能较好上抬，以减少密封面处的冒水。其活塞缸上带罩，即使有冒水也会被挡住。其上部有两套缓冲装置，其中一套为可调，另一套为逆止式，藉以防止密封面受到过大的撞击。另外还有一套加油装置，以保证阀杆与铜套间有良好的润滑。
    下面右图则是我国20世纪60年代设计的空气阀，结构简单，但有冒水较大的缺点。空气阀设计中要注意以下几点：①有足够大的浮筒，其产生的浮力应大于运动部分的重量；②阀杆应采用不锈钢制作，以防生锈卡住而影响动作灵活性；③阀门在自重作用下的开度应保证必须的补气面积；④密封面应认真研磨，关闭后不得有任何渗漏水现象。