Σε συσκευές όπως μετρητές αερίου και βαλβίδες έκτακτης ανάγκης διακοπής αερίου, οι μικροκινητήρες συνεχούς ρεύματος (DC) με μειωτήρα διαδραματίζουν ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο ως «φύλακες ασφαλείας». Μετατρέπουν τις παραδοσιακές μηχανικές βαλβίδες σε έξυπνους κόμβους που ελέγχονται από απόσταση και διακόπτουν αυτόματα την παροχή, λειτουργώντας ως βασικές μονάδες για τη διασφάλιση της ασφάλειας κατά τη χρήση αερίου και την ενεργοποίηση του έξυπνου IoT αερίου.
Οι παραδοσιακές βαλβίδες αερίου βασίζονται σε χειροκίνητη λειτουργία, γεγονός που σημαίνει ότι δεν μπορούν να διακόψουν αυτόματα και ταχέως την παροχή αερίου σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, όπως διαρροές αερίου, προκαλώντας σοβαρούς κινδύνους για την ασφάλεια. Οι συνηθισμένες ηλεκτρικές βαλβίδες αντιμετωπίζουν επίσης προβλήματα όπως υψηλή κατανάλωση ενέργειας, ανεπαρκής ροπή και χαμηλή αξιοπιστία σε περίπλοκα περιβάλλοντα, καθιστώντας δύσκολη την πλήρωση των αυστηρών απαιτήσεων για έξυπνους μετρητές αερίου: μεγάλη διάρκεια ζωής, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και αντιεκρηκτικά χαρακτηριστικά.
Οι έξυπνες βαλβίδες αερίου θέτουν ειδικές απαιτήσεις στην κύρια πηγή τους ενέργειας — τον μικροσκοπικό συνεχούς ρεύματος κινητήρα με μειωτήρα — και απαιτούν να είναι μικρού μεγέθους, υψηλής ροπής, υπερχαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και αυτο-κλειδωνόμενος. Ο κινητήρας χρησιμοποιεί σύστημα μειωτήρα για να κινήσει μηχανισμό οδοντωτού τροχού και οδοντωτής ράβδου ή κινούμενης βίδας, μετατρέποντας την περιστροφική κίνηση σε γραμμική κίνηση, προκειμένου να ελέγχει με ακρίβεια το άνοιγμα και το κλείσιμο του δίσκου ή του πυρήνα της βαλβίδας. Για να καλύψει τις ανάγκες μακροχρόνιας αναμονής των μετρητών αερίου, η σχεδίαση του κινητήρα πρέπει να είναι χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και συμβατή με τροφοδοσία από μπαταρία. Επιπλέον, το κύκλωμα οδήγησης του κινητήρα πρέπει να διαθέτει μηχανισμούς περιορισμού της ροπής, ώστε να περιορίζεται η ροπή όταν η βαλβίδα είναι πλήρως ανοικτή ή κλειστή, μειώνοντας έτσι την κατανάλωση ενέργειας και προστατεύοντας τον κινητήρα.
Πολλές διατεθειμένες με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τεχνολογίες παρουσιάζουν καινοτόμες εφαρμογές μικροκινητήρων σε βαλβίδες αερίου. Για παράδειγμα, ένα σύστημα ηλεκτρικής βαλβίδας αερίου με έλεγχο μέσω Bluetooth περιλαμβάνει έναν ελεγκτή με μικροελεγκτή, μονάδα Bluetooth, κύκλωμα ανίχνευσης διαρροών και κύκλωμα οδήγησης κινητήρα. Οι εντολές που αποστέλλονται μέσω smartphone ή τηλεχειριστηρίου λαμβάνονται από τον μικροελεγκτή, ο οποίος ελέγχει την περιστροφή του κινητήρα. Ένας μειωτήρας αυξάνει τη ροπή για να κινήσει τον άξονα της βαλβίδας, επιτρέποντας την απομακρυσμένη λειτουργία της βαλβίδας. Για να βελτιωθεί η αξιοπιστία, ορισμένα ενσωματωμένα σχέδια βαλβίδων με κινητήρα χρησιμοποιούν περίπλοκα συστήματα μειωτήρων (όπως πρώτος και δεύτερος τροχός με ρύθμιση ταχύτητας) για ακριβή μετάδοση και ερμητικά κλειστές δομές, ώστε να διασφαλίζεται η ερμητικότητα της βαλβίδας και σε συνθήκες όπως η αρνητική πίεση.
Για βιομηχανικές και εξωτερικές εφαρμογές, οι απαιτήσεις σχετικά με την απόδοση των κινητήρων είναι ακόμη πιο αυστηρές. Οι κινητήρες που χρησιμοποιούνται σε βαλβίδες σφαίρας αερίου πρέπει να είναι ανθεκτικοί στο νερό και στην έκρηξη, και να συνδέονται με τον ελεγκτή διακόπτη μέσω βύσματος αεροπορικού τύπου για γρήγορη αντικατάσταση. Για να αντιμετωπιστούν προβλήματα όπως η κόλληση των βαλβίδων λόγω ιζημάτων, ορισμένες λύσεις χρησιμοποιούν κινητήρες με σπειροειδή τροχαλία υψηλού λόγου μείωσης (όπως το μοντέλο TJW56FA, μέχρι 1:2000), προκειμένου να παρέχουν εξαιρετικά υψηλή ροπή για να υπερνικηθεί η αντίσταση. Σήμερα, ο αριθμός των εταιρειών στην Κίνα που ειδικεύονται στην έρευνα και ανάπτυξη (R&D) και στην παραγωγή μικροκινητήρων αυξάνεται συνεχώς. Τα προϊόντα τους χρησιμοποιούνται ευρέως σε έξυπνους μετρητές αερίου και έξυπνες βαλβίδες νερού, και έχουν αναγνωριστεί ως «Μικροί Γίγαντες» μικρές και εξειδικευμένες καινοτόμες επιχειρήσεις, προωθώντας συνεχώς την τεχνολογική αναβάθμιση του κλάδου.
