对于特殊工况的要求，截止控制阀根据不同物流要求可采用若干特殊阀芯。某些工况要求特别低的流动系数，其Cv在任何地方均可下降到0.000001。因为极低的流动系数，这种结构仅用于较小的阀门尺寸（小于2in或DN50）。阀芯头形状是很窄小的，由于其针形外表，而博得了振兴阀门阀芯的名词（图4.6）。因其直径为小的变异，其对总流动系数和流率有很广泛的影响。针形阀芯使用微型机械工序加工的（使用钟表工业开发的技术）。惊喜的阀芯要求阀芯头的加工形状应反映流动特性。针形阀阀芯要求一个非常精密的方法去调节阀座和阀芯支承表面之间的距离。非常细的螺纹（两倍于正常阀芯螺纹尺寸）一般是需要的，是的每旋转一圈的直线调节量是极少的。

       压力平衡阀芯是一个特殊的阀芯改进，它使上游压力作用在阀芯头的两侧，明显减弱了不平衡之力和关闭阀门所需的操纵器的推力。当阀门必须关闭大直径阀座并伴有高压介质之力和高压力降时，它有时用来代替正常阀芯结构。因为调节元件必须超过这些力，必须采用特殊的来自高推力执行机构或尺寸较大的执行机构产生的较低的推力去关闭阀门。在其他工况想，标准的阀门需要一个较小尺寸的执行机构以适应紧凑的空间。在此情况下，压力平衡阀芯，要通过减少阀芯不平衡面积而减少对较大的标准执行机构的需要。压力平衡阀芯通常用于较大尺寸的阀门[12in(DN 300)或更大]，在此处大量的物流经大的阀座通过，但较大的执行机构的费用将较压力平衡阀芯的费用为高。
压力平衡阀芯要求一个特殊阀芯和套筒，该套筒在许多方面近似于笼式阀芯。这些部件使得上游压力作用在阀芯上下两侧，如图4.7。套筒内径略大于阀座环的内径，阀芯要求一个较小的阀芯杆以减少不平衡面积，并配有金属活塞环、O形环或聚合物环，当它安装在套筒内测时，在阀芯之上部产生压力室。一个或连个加工孔穿过阀芯头，使得流体压力作用于阀芯两侧。实际上将产生一个等于上下不平衡面积的净力。
对于高的入口压力和大阀座面积，需要一个大的执行机构力去关闭阀门。使用标准阀芯（不平衡阀芯）所需关闭阀门之力等于总的不平衡面积乘以相应压力，如下式所示：

FOBA=P1（As-Astem）-P2（As）
式中  FOBA——超过不平衡面积所需的执行机构力
         P1——上游压力
      -  P2——下游压力
         As——阀座内测直径的面积
       Astem——阀芯杆外侧直径的面积

然而，对于压力平衡阀芯及其平衡器结构而言，其不平衡面积很小，它要求较小的执行机构力，如下列公式所示：
       FOBA=P1（Asleeve - Astem）-P2（As）
式中  Asleeve——套筒内测直径面积
       对于压力平衡阀芯，不平衡面积（可能很小）越大，则关闭也越大。例如在较小尺寸的截止阀（0.5in到3in，或DN12到DN80），不平衡面积很小，ANSI Ⅱ级关闭是标准的，ANSI Ⅱ级标准要求最大泄漏率是阀门额定容量的0.5%。另一方面，尺寸为4in（DN100）和以上的阀门，阀芯不平衡面积增加，ANSI Ⅲ级关闭是可能的，ANSI Ⅲ级要求最大泄漏率为阀门额定容量的0.1%。
对于标准不平衡阀芯，物流方向能促使运动的失效（采用物流位于阀芯之上时，则关闭失效；采用物流位于阀芯之下时，则开启失效）。对于压力平衡阀芯，则发生相反情况，物流位于阀芯之下时，则为关闭失效情况；物流位于阀门之上时，则为开启失效。对于开启失效或关闭失效所需要的执行机构之力与不平衡面积有关。因此对于物流位于阀芯之上和开启失效情况，不平衡面积等于套筒面积减去阀座面积，弹簧力必须超过压力乘以不平衡面积所得之力可计算如下：
        Fopen=P1（Asleeve-Aseat）
式中  Fopen——对于开启失效所需的弹簧力。
对于物流位于阀芯之上和关闭失效的情况，则不平衡面积等于套筒面积减去阀芯阀杆 面积，如下列公式所述：
Fclose=P1（Asleeve- Asstem-Aseat）
式中  Fclose——关闭失效所需的弹簧力
       在标准工况下，使用压力平衡阀芯的主要优点是能够使用存储较小和功率较低的执行机构。另一优点是能够处理高压降或高工艺压力而不需使用昂贵的非标准的执行机构。在某些例子中，以为不能获得此种尺寸阀门用的一个极大推力的执行机构或与可利用的空间不适应，则惟一办法是采用压力平衡阀芯，通过它可处理某些工况。
       另一方面，压力平衡阀芯具有四个主要缺点：首先，因为压力平衡阀芯仅在阀芯和套筒之间的华东密封下工作，流体必须相对地情节且不含颗粒；此外，在阀芯和套筒之间，密封可能被损伤和导致泄漏及磨损。其次，因为阀芯的平衡天性，连同较小执行机构的低推力，通过阀座的泄漏率不如不平衡阀芯那样好，正常是 ANSI Ⅱ级。第三压力平衡阀芯最初的费用较标准阀芯为高，但使用较小的执行机构可补偿此费用，甚至使总费用更为便宜。第四，因为密封时在工艺物流之中，阀芯需要一个较短的操作周期，特别是工艺介质中含有颗粒时。

        双座阀芯是一种特殊阀芯结构，用以满足和压力平衡阀芯相同的目的：减少工艺介质作用在阀芯的影响，并降低推力要求和使用较小的执行机构。此组合件特征为两个阀座和一个简单的带有两个阀芯头的阀芯，两个阀芯头一个位于另一个之上（图4.8）。在空气开启（失效-关闭）工况，当阀芯座组合件在工作台顶部时，是物流位于阀芯之下的结构；当阀座组合件在底部时，是物流位于阀芯上部结构。在空气关闭（失效-打开）工况，则使用相反的结构。当阀座组合件位于物流之上时，则是物流位于阀芯之上；如果阀座组合件位于底部时，则为物流位于阀芯之下的状态。
在打开阀门时，基本力作用在两个阀座之上而几乎互相抵消。物流压力推向上部阀芯头离开阀座，而下部阀芯偶被拉出以抵消物体压力。在关闭时则发生相反情况，上部阀芯头你这物流而推动，在下部阀芯头则被物流助推。总之，原则上双阀座接近于压力平衡阀，但实际上它们有些地方是介于压力平衡和非平衡之间，这是因为物流作用在带有一个阀座的阀芯外形上和带有其他阀座的阀芯头的顶部（通常为平的表面），而产生动力不平衡。对于双座阀门，流动特性几乎永远由阀芯头的外形所确定。导向工作由上部和下部导向器完成。山不导向器放置于上部阀座之上，而下部导向器则位于下部阀体区内，再次区内配备有用于组装和拆卸的下部阀体帽。此种结构也使形成方向易于反向（空气开启到空气关闭，或反之）。阀体也可反向利用阀盖和下部阀体帽维持其以前的位置。

       双座式阀芯也可用于改变物流方向，合并物流和分开物流的三通阀。在改变物流方向中，阀芯和偏移位置，意味着两个阀芯头之一是永远位于阀座上，而其他一个则处于全开位置上。当阀门由形成一端移动到另一端，则发生相反的情况。以前关闭的阀芯头 到全开位置而以前开启的阀芯头移动到全关位置。对于在两个出口见分开物流，可利用相同的不知，但行程保持在节流中间，使两个阀座开启到一定范围，物流移动到两出口。对于合并物流，阀门的流动阀箱，对于两个入口和一个简单的出口则方向相反。使用双座阀门用于三通工况，意味着一个下部导向器表面作为阀体部分是不可能的。再次情况下，阀芯头被设计成在阀座中导向，利用阀芯头的刻槽以得到流量控制。
        双阀座的缺点：第一，阀芯和阀座在T形管线阀门形式的对正中心，其要求是严格的，如果一个阀芯偏离对中是，则一个阀芯可全部坐在阀座上，而另一个则略微偏离阀座，通过阀座产生泄漏。因为对正两个阀座以得到相等的关闭是困难的，其允许泄漏为阀门额定容量的5%。因为热膨胀会导致两个阀座之间的距离加大而使泄漏增加。第二，结构上要求用螺钉拧入阀座环，但它易于腐蚀，且必须研磨抛光以保严密关闭。
另一种阀芯的变异是卫生的阀芯，它是视频和饮料工业中需要的用阀。这种阀要求所有与介质接触的零件均由不锈钢制造，并规定使用角型阀体，它使下游出口与入口成90°角。另一方面，物流自阀座环直线导下。对于卫生的工况，不能存在物体的坑穴或流体的汇集，否则会导致污染或细菌滋生。当用水货蒸汽清扫系统时，其自身排水功能使系统很快干燥，为其他的工艺流体做好准备，系统处于备用状态。
        卫生阀芯（图4.9）的阀门在系统降压或阀门关闭时，本身自动排液，而自出口排出。为防止坑穴汇集液体，卫生阀芯有极少的平面积和没有墙壁为主的坑穴。在某些结构中，支承表面是自阀体内加工而成的，以避免阀座环和阀体之间的缝隙。阀芯头自顶部直到阀芯杆处事带有锥度的。因为卫生操作，必须具有严密的关闭，因此阀芯头向前弹性体垫圈以得到鼓泡严密。压力平衡阀芯可能存在汇集的面积，故它永远不是一个选用的方案。大多数卫生阀门要求使用不锈钢执行机构以避免情节环境中产生任何类型的氧化。