กลไกของตัวควบคุมแรงดันสำหรับดำน้ำคือการจัดเรียงส่วนประกอบและหน้าที่ของตัวควบคุมแรงดัน ก๊าซ ที่ใช้ในระบบที่จ่ายก๊าซหายใจสำหรับการดำน้ำใต้น้ำตัวควบคุมแบบไหลอิสระและแบบตามความต้องการใช้การป้อนกลับเชิงกลของแรงดันปลายทางเพื่อควบคุมการเปิดวาล์วซึ่งควบคุมการไหลของก๊าซจากด้านต้นน้ำที่มีแรงดันสูงไปยังด้านปลายทางที่มีแรงดันต่ำของแต่ละขั้นตอน^{[ 1 ]}ความสามารถในการไหลต้องเพียงพอที่จะรักษาแรงดันปลายทางให้อยู่ในระดับสูงสุดที่ต้องการ และความไวต้องเหมาะสมที่จะส่งมอบอัตราการไหลสูงสุดที่ต้องการด้วยการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในแรงดันปลายทาง และสำหรับการเปลี่ยนแปลงมากในแรงดันจ่ายโดยไม่ทำให้การไหลไม่เสถียร ตัวควบคุมแรงดันแบบวงจรเปิดสำหรับดำน้ำต้องส่งมอบแรงดันต้านกับแรงดันแวดล้อมที่แปรผันได้ด้วย ต้องมีความแข็งแรงและเชื่อถือได้ เนื่องจากเป็นอุปกรณ์ช่วยชีวิตที่ต้องทำงานในสภาพแวดล้อมน้ำทะเลที่ไม่เอื้ออำนวย และส่วนต่อประสานกับมนุษย์ต้องสะดวกสบายตลอดช่วงเวลาหลายชั่วโมง

ตัวควบคุมการดำน้ำใช้วาล์วที่ทำงานด้วยกลไก^{[ 1 ]}ในกรณีส่วนใหญ่ จะมีการป้อนกลับแรงดันบรรยากาศไปยังทั้งขั้นแรกและขั้นที่สอง ยกเว้นในกรณีที่หลีกเลี่ยงเพื่อให้มวลไหลผ่านรูในเครื่องช่วยหายใจ แบบปิดได้คง ที่ ซึ่งต้องใช้แรงดันต้นน้ำ สัมบูรณ์คง ที่ตัวควบคุมแรงดันย้อนกลับใช้ในระบบกู้คืนก๊าซเพื่อประหยัดก๊าซหายใจที่มีฮีเลียมเป็นส่วนประกอบซึ่งมีราคาแพงในการดำน้ำที่จ่ายจากผิวน้ำและเพื่อควบคุมการระบายก๊าซที่หายใจออกอย่างปลอดภัยจากระบบหายใจในตัวในห้องความดันสูง

ส่วนประกอบต่างๆ ของตัวควบคุมแรงดันจะถูกอธิบายไว้ในที่นี้โดยแบ่งตามกลุ่มการทำงานหลักตามลำดับการไหลของก๊าซจากถังไปยังการใช้งานขั้นสุดท้าย รายละเอียดอาจแตกต่างกันอย่างมากระหว่างผู้ผลิตและรุ่นต่างๆ

อุปกรณ์ควบคุมแรงดันแก๊สใช้ในงานหลายอย่างเกี่ยวกับการจ่ายและการจัดการแก๊สหายใจสำหรับการดำน้ำอุปกรณ์ลดแรงดันใช้เพื่อลดแรงดันแก๊สสำหรับการจ่ายให้กับนักดำน้ำที่ต้องการใช้งาน และในอุปกรณ์หายใจแบบวงจรเปิดที่ไหลได้อย่างอิสระ ในอุปกรณ์รีเบรทเตอร์ และในกระบวนการผสมแก๊สอุปกรณ์ควบคุมแรงดันย้อนกลับใช้ในระบบไอเสียของระบบหายใจในตัวของห้องดำน้ำและในการกู้คืนแก๊สหายใจที่ใช้แล้วซึ่งมีฮีเลียมเป็นส่วนประกอบเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ อุปกรณ์ควบคุมเหล่านี้บางตัวต้องทำงานใต้น้ำ บางตัวทำงานในสภาพแวดล้อมที่ยืดหยุ่นกว่าในพื้นที่สนับสนุนบนผิวน้ำ อุปกรณ์ทั้งหมดต้องทำงานได้อย่างสม่ำเสมอและเชื่อถือได้ แต่บางตัวเป็นส่วนหนึ่งของระบบช่วยชีวิต ที่สำคัญต่อความปลอดภัย ซึ่งจุดล้มเหลวเพียงจุดเดียวต้องไม่ทำให้ชีวิตตกอยู่ในความเสี่ยง

ขั้นแรกของตัวควบคุมแรงดันสกูบาอาจเชื่อมต่อกับวาล์วถังโดยใช้อุปกรณ์มาตรฐานสองประเภท ตัวเชื่อม ต่อ CGA 850 หรือที่รู้จักกันในชื่อตัวเชื่อมต่อสากล ซึ่งใช้แคลมป์แอก หรือ ข้อต่อเกลียว DINเพื่อเชื่อมต่อกับวาล์วของถังดำน้ำนอกจากนี้ยังมีมาตรฐานยุโรปสำหรับตัวเชื่อมต่อตัวควบคุมแรงดันสกูบาสำหรับก๊าซอื่นที่ไม่ใช่อากาศ^{[ 2 ]}

ตัวเชื่อมต่อแบบ Yoke รุ่น CGA 850 (บางครั้งเรียกว่า A-clamp เนื่องจากรูปทรง) เป็นตัวเชื่อมต่อเรกูเลเตอร์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในอเมริกาเหนือและอีกหลายประเทศ ตัวเชื่อมต่อนี้จะหนีบช่องรับแรงดันสูงของเรกูเลเตอร์เข้ากับช่องจ่ายของวาล์วถังแก๊ส และปิดผนึกด้วยโอริงในร่องบนพื้นผิวสัมผัสของวาล์วถังแก๊ส ผู้ใช้จะขันแคลมป์ให้แน่นพอประมาณด้วยมือ เพื่อให้พื้นผิวโลหะของวาล์วถังแก๊สและเรกูเลเตอร์ขั้นแรกสัมผัสกัน และบีบอัดโอริงระหว่างพื้นผิวรัศมีของวาล์วและเรกูเลเตอร์ เมื่อเปิดวาล์ว แรงดันแก๊สจะดันโอริงเข้ากับพื้นผิวทรงกระบอกด้านนอกของร่อง ทำให้การปิดผนึกสมบูรณ์ นักดำน้ำต้องระมัดระวังอย่าขันตัวเชื่อมต่อแน่นเกินไป มิฉะนั้นอาจถอดออกได้ยากโดยไม่มีเครื่องมือ ในทางกลับกัน การขันไม่แน่นพออาจทำให้โอริงโป่งออกภายใต้แรงดันและสูญเสียแก๊สหายใจจำนวนมาก ซึ่งอาจเป็นปัญหาที่ร้ายแรงหากเกิดขึ้นขณะที่นักดำน้ำอยู่ใต้น้ำลึก ข้อต่อแอกมีพิกัดแรงดันใช้งานสูงสุด 240 บาร์ (3,500 psi) ^{[ 3 ]}

ช่องทางออกของวาล์ว CGA 850 อยู่บนพื้นผิวเรียบของตัววาล์ว ภายในร่องโอริงแบบวงกลมที่มีรอยเว้าทรงกรวยบนพื้นผิวด้านตรงข้ามของตัววาล์ว ซึ่งอยู่แนวเดียวกับร่องโอริง แคลมป์ยึดจะครอบรอบตัววาล์ว และหน้าสัมผัสของช่องทางเข้าของตัวควบคุมจะวางอยู่บนร่องโอริง สกรูปลายทรงกรวยจะอยู่ในรอยเว้า และเมื่อขันแน่น จะกดกับตัววาล์วและดึงหน้าสัมผัสของช่องทางเข้าของตัวควบคุมให้แนบกับโอริง สกรูนี้ต้องขันให้แน่นพอที่จะรักษาการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะระหว่างช่องทางเข้าของตัวควบคุมและตัววาล์วเมื่อเปิดวาล์วที่ความดันเต็มถัง และภายใต้ภาระการทำงานปกติ รวมถึงการกระแทกเล็กน้อยและการใช้ตัวควบคุมเป็นที่จับเพื่อยกชุด เพื่อป้องกันการรั่วซึมของโอริงและการรั่วไหลของก๊าซหายใจ สกรูนี้ต้องไม่ขันแน่นเกินไปเช่นกัน เพราะหลังการใช้งานต้องถอดออกด้วยมือ ความแข็งแรงของโครงยึดจะแตกต่างกันไปตามการออกแบบ การขันให้แน่นทำด้วยมือและขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของผู้ใช้ โชคดีที่กลไกนี้ค่อนข้างทนต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงสัมผัส เมื่อวาล์วเปิด แรงดันแก๊สบนโอริงจะกดโอริงเข้ากับพื้นผิวทรงกระบอกด้านนอกของร่องและหน้าของทางเข้าของตัวควบคุม ทำให้โอริงถูกบีบเข้าหาพื้นผิวสัมผัสของชิ้นส่วนเหล่านี้ แรงดันจะออกแรงผลักตัวควบคุมออกจากตัววาล์ว และหากแรงกดล่วงหน้าของสกรูไม่เพียงพอ ความยืดหยุ่นของแคลมป์จะทำให้เกิดช่องว่างระหว่างวาล์วและตัวควบคุม ซึ่งโอริงอาจถูกดันออกมา เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้ แก๊สจะรั่วไหลอย่างรวดเร็ว และต้องปิดวาล์วและคลายแคลมป์ ตรวจสอบโอริง และอาจต้องเปลี่ยนโอริง การกู้คืนจากโอริงที่ถูกดันออกมาใต้น้ำมักเป็นไปไม่ได้ และอาจจำเป็น ต้องหาแหล่งจ่ายแก๊สสำรองหรือ ขึ้นสู่ผิวน้ำในกรณีฉุกเฉิน

ข้อต่อ DIN เป็นข้อต่อแบบขันเกลียวสำหรับวาล์วถัง ระบบ DIN ไม่ค่อยแพร่หลายทั่วโลก แต่มีข้อดีคือทนแรงดันได้มากกว่า สูงถึง 300 บาร์ ทำให้สามารถใช้ถังเหล็กแรงดันสูงได้^{[ 4 ]}ข้อต่อ DIN มีโอกาสน้อยที่จะเกิดการรั่วซึมของซีลโอริงหากถูกกระแทกกับสิ่งใดสิ่งหนึ่งขณะใช้งาน ข้อต่อ DIN เป็นมาตรฐานในหลายประเทศในยุโรปและมีจำหน่ายในเกือบทุกประเทศนักดำน้ำทางเทคนิค หลายคนถือว่าข้อต่อ DIN มีความปลอดภัยมากกว่าและปลอดภัย กว่า^{[ 5 ] : 117}

วาล์ว DIN ผลิตขึ้นที่ระดับแรงดัน 232 บาร์และ 300 บาร์ จำนวนเกลียวและการกำหนดค่ารายละเอียดของการเชื่อมต่อได้รับการออกแบบเพื่อป้องกันการรวมกันที่ไม่เข้ากันของการติดตั้งอุปกรณ์เติมหรือการติดตั้งตัวควบคุมกับวาล์วถัง^{[ 6 ]}

• 232 บาร์DIN (เกลียว 5, G5/8)ช่องทางออก/ตัวเชื่อมต่อ #13 ถึง DIN 477 ส่วนที่ 1 ^{[ 6 ]}
• 300 บาร์ DIN (เกลียว 7, G5/8)ทางออก/ตัวเชื่อมต่อ #56 ถึง DIN 477 ส่วนที่ 5 - เหล่านี้คล้ายกับข้อต่อ DIN เกลียว 5 แต่ได้รับการจัดอันดับให้ทนแรงดันใช้งานที่ 300 บาร์^{[ 6 ]}แรงดัน 300 บาร์เป็นเรื่องปกติในการดำน้ำในยุโรปและในการดำน้ำในถ้ำของสหรัฐอเมริกา

ร่องโอริงสำหรับซีลข้อต่อทางออก DIN 232 และ 300 บาร์กับวาล์ว ถูกกำหนดโดยมาตรฐาน ISO 12209 ว่ามีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 12 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 17 มม. เดิมทีมีความลึกของร่อง 1.9 มม. ซึ่งเพิ่มขึ้นเป็น 2.0 มม. ในปี 2546 ข้อกำหนดของโอริงคือเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 11.2 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางหน้าตัด 2.65 มม. ซึ่งใกล้เคียงกับขนาดมาตรฐานอิมพีเรียลขนาด 112 ของโอริงที่มีขนาดระบุ 12.37 มิลลิเมตร (0.487 นิ้ว) x 2.62 มิลลิเมตร (0.103 นิ้ว) และโอริงขนาดนี้ถูกใช้ในตัวควบคุมแรงดันส่วนใหญ่ ผู้ผลิตบางราย เช่น Apeks, Atomic และ ScubaPro ใช้ร่องที่เล็กกว่าเล็กน้อย ซึ่งพอดีกับโอริงขนาด 111 ที่มีขนาดระบุ 10.77 มิลลิเมตร (0.424 นิ้ว) x 2.62 มิลลิเมตร (0.103 นิ้ว) ได้ดีกว่า ร่องของ Cressi และ Poseidon ใกล้เคียงกับมาตรฐานเดิมมากกว่า และโอริงที่เหมาะสมที่สุดคือโอริงขนาดเมตริก BS ISO 3601 ที่มีขนาดระบุ 11.3 มิลลิเมตร x 2.4 มิลลิเมตร ซึ่งไม่มีมาตรฐานเทียบเท่าในระบบอิมพีเรียล ^{[ 7 ]}

มีอะแดปเตอร์ที่ช่วยให้สามารถติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมขั้นแรกแบบ DIN เข้ากับกระบอกสูบที่มีวาล์วแบบแอกฟิตติ้ง (อะแดปเตอร์แอกหรืออะแดปเตอร์ A-clamp) และสำหรับการติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมขั้นแรกแบบแอกเข้ากับวาล์วกระบอกสูบแบบ DIN (อะแดปเตอร์ปลั๊กและอะแดปเตอร์บล็อก) ^{[ 5 ] : 118}

ผู้ผลิตหลายรายวางจำหน่ายตัวควบคุมแรงดันขั้นแรกที่มีลักษณะเหมือนกันทุกประการ โดยแตกต่างกันเพียงแค่การเลือกวิธีการเชื่อมต่อวาล์วกระบอกสูบ ในกรณีเหล่านี้ อาจสามารถซื้อชิ้นส่วนแท้เพื่อแปลงจากแบบแอกเป็นแบบ DIN และในทางกลับกันได้ ความซับซ้อนของการแปลงอาจแตกต่างกันไป และโดยทั่วไปแล้วชิ้นส่วนต่างๆ จะไม่สามารถใช้แทนกันได้ระหว่างผู้ผลิต การแปลงตัวควบคุมแรงดันของApeksนั้นง่ายเป็นพิเศษและต้องการเพียงประแจหกเหลี่ยมและประแจ แหวน เท่านั้น

นอกจากนี้ยังมีวาล์วสำหรับถังออกซิเจนดำน้ำที่บรรจุก๊าซอื่นที่ไม่ใช่อากาศด้วย:

• มาตรฐานยุโรป EN 144-3:2003 ได้แนะนำวาล์วชนิดใหม่ ซึ่งคล้ายกับวาล์ว DIN 232 บาร์หรือ 300 บาร์ที่มีอยู่เดิม แต่มีเกลียวเมตริก M26×2 วาล์วเหล่านี้มีจุดประสงค์เพื่อใช้กับก๊าซหายใจที่มี ปริมาณ ออกซิเจนสูงกว่าที่พบได้ในอากาศตามธรรมชาติในชั้นบรรยากาศของโลก (เช่น 22–100%) ^{[ 8 ]}ตั้งแต่เดือนสิงหาคม 2008 วาล์วเหล่านี้ถูกกำหนดให้ใช้ในสหภาพยุโรปสำหรับอุปกรณ์ดำน้ำทั้งหมดที่ใช้กับไนตร็อกซ์หรือออกซิเจนบริสุทธิ์ แนวคิดเบื้องหลังมาตรฐานใหม่นี้คือการบังคับให้ใช้ถังและตัวควบคุมเฉพาะสำหรับไนตร็อกซ์ เพื่อป้องกันไม่ให้ส่วนผสมที่เข้มข้นถูกเติมลงในถังที่ไม่สะอาดปราศจากออกซิเจนอย่างไรก็ตาม แม้จะใช้ระบบใหม่แล้ว ก็ยังคงไม่มีอะไรนอกจากการดูแลตามขั้นตอนของมนุษย์เพื่อให้แน่ใจว่าถังที่มีวาล์วใหม่ยังคงสะอาดปราศจากออกซิเจน^{[ 8 ]}ซึ่งเป็นวิธีการทำงานของระบบก่อนหน้านี้ โอริงที่ใช้ปิดผนึกคอนเนคเตอร์ M26x2 มีขนาดระบุ 13.9 มิลลิเมตร (0.55 นิ้ว) x 2.6 มิลลิเมตร (0.10 นิ้ว) ซึ่งใกล้เคียงกับขนาดมาตรฐานอิมพีเรียลของโอริงขนาด 113 การเชื่อมต่อนี้ไม่ค่อยพบเห็นนอกสหภาพยุโรป^{[ 7 ]}
• วาล์วกระบอกสูบเกลียวตัวผู้ M24x2 ถูกจัดหามาพร้อมกับเครื่องช่วยหายใจแบบวงจรปิดกึ่งอัตโนมัติสำหรับสันทนาการของ Dräger บางรุ่น (Dräger Ray) สำหรับใช้กับส่วนผสมไนตร็อกซ์^{[ 9 ]}ตัวควบคุมที่จัดหามาพร้อมกับเครื่องช่วยหายใจมีการเชื่อมต่อที่เข้ากันได้

วาล์วถังดำน้ำส่วนใหญ่ในปัจจุบันเป็นแบบ K-valve ซึ่งเป็นวาล์วแบบหมุนเปิด-ปิดที่ใช้งานด้วยมืออย่างง่าย ในช่วงกลางทศวรรษ 1960 วาล์ว J-valve เป็นที่นิยมอย่างแพร่หลาย วาล์ว J-valve มีสปริงเป็นตัวควบคุมการไหล ซึ่งจะจำกัดหรือปิดกั้นการไหลเมื่อความดันในถังลดลงเหลือ 300-500 psi ทำให้เกิดแรงต้านในการหายใจและเตือนนักดำน้ำว่าก๊าซหายใจเหลือน้อยจนเป็นอันตราย ก๊าซสำรองจะถูกปล่อยออกมาโดยการดึงคันโยกสำรองบนวาล์ว วาล์ว J-valve ไม่เป็นที่นิยมอีกต่อไปเมื่อมีการนำเกจวัดความดันมาใช้ ซึ่งช่วยให้นักดำน้ำสามารถตรวจสอบปริมาณก๊าซใต้น้ำได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากวาล์วประเภทนี้มีความเสี่ยงต่อการปล่อยอากาศสำรองโดยไม่ตั้งใจและเพิ่มต้นทุนและการบำรุงรักษาของวาล์ว วาล์ว J-valve ยังคงถูกใช้บ้างในบางครั้งเมื่อทำงานในสภาพทัศนวิสัยที่แย่มากจนมองไม่เห็นเกจวัดความดันแม้จะมีไฟฉายส่องก็ตาม^{[ 5 ] : 167–178 [ 10 ] : มาตรา 7.2.2} วาล์วแบบแกนข้างส่วนใหญ่เป็นแบบมือขวา หมายความว่าลูกบิดอยู่ทางด้านขวามือของนักดำน้ำ แต่ก็มีการผลิตวาล์วแบบมือซ้ายสำหรับชุดท่อร่วมและแอปพลิเคชันอื่นๆ ที่สะดวกกว่า นอกจากนี้ยังมีวาล์วแบบแกนหมุนตามแนวแกน ซึ่งแกนหมุนอยู่บนแกนของเกลียวที่เชื่อมต่อวาล์วกับกระบอกสูบ โดยมีลูกบิดอยู่ด้านบน และมีการกำหนดค่าต่างๆ ที่มีช่องทางออกคู่หรือการเชื่อมต่อสำหรับท่อ ร่วมดำน้ำ

อุปกรณ์ควบคุมแรงดันอากาศสำหรับดำน้ำส่วนใหญ่ในปัจจุบันเป็นแบบท่อเดี่ยวสองขั้นตอน ประกอบด้วยตัวควบคุมแรงดันขั้นตอนแรก และวาล์วควบคุมแรงดันขั้นตอนที่สอง ท่อแรงดันต่ำเชื่อมต่อส่วนประกอบเหล่านี้เพื่อส่งก๊าซหายใจ และช่วยให้สามารถเคลื่อนไหวได้ภายในข้อจำกัดของความยาวและความยืดหยุ่นของท่อ ท่อแรงดันต่ำอื่นๆ อาจใช้สำหรับจ่ายส่วนประกอบเพิ่มเติมอื่นๆ ด้วย

ขั้นแรกของตัวควบคุมแรงดันจะติดตั้งเข้ากับวาล์วกระบอกสูบหรือท่อร่วมผ่านตัวเชื่อมต่อมาตรฐาน (Yoke หรือ DIN) โดยจะลดแรงดันในกระบอกสูบลงเหลือแรงดันระดับกลางซึ่งโดยปกติจะสูงกว่าแรงดันบรรยากาศประมาณ 8 ถึง 11 บาร์ (120 ถึง 160 psi) หรือเรียกว่าแรงดันระหว่างขั้น แรงดันปานกลางหรือแรงดันต่ำจากนั้นก๊าซหายใจจะถูกส่งไปยังขั้นที่สองผ่านทางท่อ^{[ 1 ] : 17–20}

ตัวควบคุมแรงดันขั้นแรกแบบสมดุลจะรักษาความแตกต่างของแรงดันระหว่างแรงดันขั้นกลางและแรงดันแวดล้อมให้คงที่โดยอัตโนมัติ แม้ว่าแรงดันในถังจะลดลงตามปริมาณการใช้น้ำก็ตาม การออกแบบตัวควบคุมแรงดันแบบสมดุลช่วยให้สามารถใช้รูเปิดขั้นแรกที่มีขนาดใหญ่เท่าที่ต้องการได้โดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลงอันเป็นผลมาจากแรงดันในถังที่เปลี่ยนแปลง^{[ 1 ] : 17–20}

โดยทั่วไปแล้ว ตัวควบคุมแรงดันขั้นแรกจะมีช่องจ่ายแรงดันต่ำหลายช่อง (พอร์ต) สำหรับตัวควบคุมแรงดันขั้นที่สอง เครื่องเติมลม BCD และอุปกรณ์อื่นๆ และมีช่องจ่ายแรงดันสูงหนึ่งช่องหรือมากกว่า ซึ่งช่วยให้เกจวัดแรงดันใต้น้ำ (SPG) คอมพิวเตอร์ดำน้ำแบบรวมก๊าซ หรือทรานสดิวเซอร์วัดแรงดันไร้สายระยะไกลสามารถวัดแรงดันในถังได้ วาล์วอาจได้รับการออกแบบให้พอร์ตแรงดันต่ำหนึ่งพอร์ตถูกกำหนดให้เป็น "Reg" สำหรับตัวควบคุมแรงดันขั้นที่สองหลัก เนื่องจากพอร์ตดังกล่าวช่วยให้มีอัตราการไหลที่สูงขึ้น ทำให้หายใจลำบากน้อยลงเมื่อต้องการแรงดันสูงสุด ผู้ผลิตจำนวนน้อยได้ผลิตตัวควบคุมแรงดันที่มีขนาดท่อและพอร์ตใหญ่กว่ามาตรฐานสำหรับช่องจ่ายหลักนี้^{[ 11 ] : 50}

กลไกภายในขั้นแรกอาจเป็นแบบไดอะแฟรมหรือแบบลูกสูบ ทั้งสองแบบอาจเป็นแบบสมดุลหรือไม่สมดุลก็ได้ ตัวควบคุมแบบไม่สมดุลจะมีแรงดันในกระบอกสูบดันวาล์วต้นน้ำของขั้นแรกให้ปิด ซึ่งถูกต้านด้วยแรงดันของขั้นกลางและสปริง เมื่อแรงดันในกระบอกสูบลดลง แรงปิดจะน้อยลง ดังนั้นแรงดันที่ควบคุมจะเพิ่มขึ้นที่แรงดันถังต่ำลง เพื่อรักษาระดับแรงดันที่เพิ่มขึ้นนี้ให้อยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้ ขนาดของรูแรงดันสูงจึงถูกจำกัด แต่สิ่งนี้จะลดความสามารถในการไหลทั้งหมดของตัวควบคุม ตัวควบคุมแบบสมดุลจะรักษาระดับความง่ายในการหายใจให้คงที่ที่ระดับความลึกและแรงดันทั้งหมด โดยใช้แรงดันในกระบอกสูบเพื่อต้านการเปิดของวาล์วขั้นแรกทางอ้อมด้วย^{[ 1 ] : 17–20}

ส่วนประกอบบางอย่างของขั้นแรกแบบลูกสูบนั้นผลิตได้ง่ายกว่าและมีการออกแบบที่เรียบง่ายกว่าแบบไดอะแฟรม อาจต้องบำรุงรักษาอย่างระมัดระวังมากขึ้น เนื่องจากชิ้นส่วนเคลื่อนที่ภายในบางส่วนอาจสัมผัสกับน้ำและสิ่งปนเปื้อนในน้ำ จึงอาจมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนและการสะสมของสิ่งสกปรกได้ง่ายกว่า^{[ 1 ] : 9–13}

ลูกสูบในขั้นแรกมีความแข็งและทำงานโดยตรงกับที่นั่งของวาล์ว ความดันในห้องความดันระดับกลางลดลงเมื่อนักดำน้ำหายใจเข้าจากวาล์วควบคุม ทำให้ลูกสูบยกตัวขึ้นจากที่นั่งวาล์วที่อยู่กับที่ ขณะที่ลูกสูบเลื่อนเข้าไปในห้องความดันระดับกลาง วาล์วที่เปิดอยู่จะอนุญาตให้ก๊าซความดันสูงไหลเข้าสู่ห้องความดันต่ำ จนกระทั่งความดันในห้องเพิ่มขึ้นมากพอที่จะดันลูกสูบกลับไปยังตำแหน่งเดิมที่ติดกับที่นั่งและปิดวาล์ว^{[ 1 ] : 9–13}

ขั้นแรกแบบไดอะแฟรมมีความซับซ้อนและมีส่วนประกอบมากกว่าแบบลูกสูบ การออกแบบทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการดำน้ำในน้ำเย็นและการทำงานในน้ำเค็มและน้ำที่มีอนุภาคแขวนลอย ตะกอน หรือสารปนเปื้อนอื่นๆ ในปริมาณมาก เนื่องจากชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้เพียงอย่างเดียวที่สัมผัสกับน้ำคือสปริงเปิดวาล์วและไดอะแฟรม ชิ้นส่วนอื่นๆ ทั้งหมดถูกปิดผนึกจากสิ่งแวดล้อม ในบางกรณีไดอะแฟรมและสปริงก็ถูกปิดผนึกจากสิ่งแวดล้อมเช่นกัน^{[ 12 ] [ 1 ] : 9–13}

ไดอะแฟรมเป็นฝาครอบที่ยืดหยุ่นได้ของห้องความดันระหว่างขั้น (ขั้นกลาง) เมื่อนักดำน้ำสูดก๊าซจากขั้นที่สอง ความดันในห้องความดันต่ำจะลดลง และไดอะแฟรมจะเปลี่ยนรูปเข้าด้านในดันกับตัวยกวาล์ว ซึ่งจะเปิดวาล์วความดันสูง ทำให้ก๊าซไหลผ่านที่นั่งวาล์วเข้าไปในห้องความดันต่ำ เมื่อนักดำน้ำหยุดหายใจ ความดันในห้องความดันต่ำจะสูงขึ้น และไดอะแฟรมจะกลับสู่ตำแหน่งแบนราบตามปกติและไม่กดกับตัวยกวาล์วอีกต่อไป ทำให้การไหลหยุดลงจนกว่าจะหายใจครั้งต่อไป^{[ 1 ] : 9–13}

หากกลไกควบคุมแรงดันมีโครงสร้างที่ชดเชยการเปลี่ยนแปลงของแรงดันต้นทางบนชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ของวาล์ว เพื่อให้การเปลี่ยนแปลงของแรงดันจ่ายไม่ส่งผลกระทบต่อแรงที่จำเป็นในการเปิดวาล์ว กลไกนั้นจะถูกเรียกว่าสมดุล วาล์วต้นทางและปลายทาง กลไกแรกและกลไกที่สอง และการทำงานแบบไดอะแฟรมและลูกสูบ สามารถสมดุลหรือไม่สมดุลก็ได้ และคำอธิบายโดยละเอียดของกลไกจะระบุว่าตัวเลือกใดบ้างที่ใช้ได้ ตัวอย่างเช่น ตัวควบคุมแรงดันอาจมีกลไกแรกแบบลูกสูบที่สมดุลและกลไกที่สองแบบปลายทางที่สมดุล กลไกแรกแบบลูกสูบทั้งแบบสมดุลและไม่สมดุลค่อนข้างพบได้ทั่วไป แต่กลไกแรกแบบไดอะแฟรมส่วนใหญ่จะสมดุล การปรับสมดุลกลไกแรกมีผลกระทบโดยรวมต่อประสิทธิภาพของตัวควบคุมแรงดันมากกว่า เนื่องจากความแปรผันของแรงดันจ่ายจากกระบอกสูบนั้นมากกว่าความแปรผันของแรงดันระหว่างกลไก แม้ว่ากลไกแรกจะไม่สมดุลก็ตาม อย่างไรก็ตาม กลไกที่สองทำงานที่ความแตกต่างของแรงดันน้อยมากและมีความไวต่อความแปรผันของแรงดันจ่ายมากกว่า ตัวควบคุมระดับสูงสุดส่วนใหญ่มีอย่างน้อยหนึ่งขั้นตอนที่สมดุล แต่ยังไม่ชัดเจนว่าการปรับสมดุลทั้งสองขั้นตอนจะทำให้ประสิทธิภาพแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดหรือไม่^{[ 1 ] : 17–20}

สายยางแรงดันปานกลาง แรงดันระดับกลาง หรือแรงดันต่ำ ใช้สำหรับลำเลียงก๊าซหายใจ (โดยทั่วไปอยู่ที่ระหว่าง 8 ถึง 10 บาร์เหนือแรงดันบรรยากาศ) จากตัวควบคุมแรงดันขั้นแรกไปยังตัวควบคุมแรงดันขั้นที่สอง หรือวาล์วควบคุมแรงดัน ซึ่งนักดำน้ำจะถือไว้ในปาก หรือติดอยู่กับหน้ากากดำน้ำแบบเต็มหน้าหรือหมวกดำน้ำ^{[ 5 ] : 88} สายยางระหว่างขั้นมาตรฐานมีความยาว 30 นิ้ว (76 ซม.) แต่สายยางขนาด 40 นิ้ว (100 ซม.) เป็นมาตรฐานสำหรับตัวควบคุมแรงดันแบบ Octopus และสายยางขนาด 7 ฟุต (2.1 ม.) เป็นที่นิยมสำหรับการดำน้ำทางเทคนิค โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ การดำน้ำ ในถ้ำและซากเรืออับปางซึ่งข้อจำกัดด้านพื้นที่อาจทำให้จำเป็นต้องว่ายน้ำเรียงแถวเดียวในขณะที่แบ่งปันก๊าซ ความยาวอื่นๆ ก็มีให้เลือกเช่นกัน พอร์ตแรงดันต่ำส่วนใหญ่เป็นเกลียว 3/8" UNF แต่ตัวควบคุมแรงดันบางตัววางจำหน่ายพร้อมพอร์ต 1/2" UNF หนึ่งพอร์ตสำหรับวาล์วควบคุมแรงดันหลัก พอร์ตแรงดันสูงเกือบทั้งหมดเป็น 7/16" UNF ไม่มีความเป็นไปได้ที่จะต่อสายยางเข้ากับพอร์ตแรงดันที่ไม่ถูกต้อง^{[ 5 ] : 112}

ขั้นตอนที่สอง หรือวาล์วควบคุมตามความต้องการ จะลดความดันของอากาศที่ส่งระหว่างขั้นตอนลงสู่ความดันบรรยากาศตามความต้องการของนักดำน้ำ การทำงานของวาล์วจะถูกกระตุ้นโดยการลดลงของความดันปลายทางเมื่อนักดำน้ำหายใจเข้า ความแตกต่างของความดันเหนือไดอะแฟรมที่จำเป็นในการเริ่มเปิดวาล์วเรียกว่า ความดัน เปิด วาล์ว

ในวาล์วต้นน้ำ ส่วนที่เคลื่อนที่ได้จะทำงานต้านแรงดันและเปิดในทิศทางตรงกันข้ามกับการไหลของก๊าซ มักจะทำเป็นวาล์วเอียง ซึ่งมีกลไกที่เรียบง่ายและเชื่อถือได้มาก แต่ไม่เหมาะสำหรับการปรับแต่งอย่างละเอียด^{[ 5 ] : 14}

หากขั้นตอนแรกเกิดการรั่วไหลและแรงดันเกินระหว่างขั้นตอน วาล์วปลายทางของขั้นตอนที่สองจะเปิดโดยอัตโนมัติ ส่งผลให้เกิด " การไหลอย่างอิสระ " หากใช้วาล์วต้นทาง ผลของแรงดันเกินอาจทำให้วาล์วอุดตัน ซึ่งจะหยุดการจ่ายก๊าซหายใจและอาจทำให้ท่อแตกหรือวาล์วขั้นตอนที่สองอื่นเสียหาย เช่น วาล์วที่ใช้ในการเป่าลมอุปกรณ์ลอยตัว เมื่อใช้วาล์วเอียงต้นทางของขั้นตอนที่สอง ผู้ผลิตควรติดตั้งวาล์วระบายแรงดันไว้ในตัวควบคุมขั้นตอนแรกเพื่อป้องกันท่อกลาง^{[ 5 ] : 9}

หากมีการติดตั้งวาล์วปิดระหว่างขั้นแรกและขั้นที่สอง ดังเช่นที่พบในระบบช่วยหายใจสำหรับดำน้ำเชิงพาณิชย์และในการกำหนดค่าการดำน้ำทางเทคนิคบางอย่าง วาล์วควบคุมแรงดันจะถูกแยกออกและไม่สามารถทำหน้าที่เป็นวาล์วระบายแรงดันได้ ในกรณีนี้ จะต้องติดตั้งวาล์วระบายแรงดันเกินที่ขั้นแรกหากยังไม่มีอยู่ เนื่องจากขั้นแรกของตัวควบคุมแรงดันสำหรับดำน้ำในปัจจุบัน (ปี 2016) มีจำนวนน้อยมากที่ติดตั้งวาล์วระบายแรงดันเกินมาจากโรงงาน จึงมีจำหน่ายเป็นอุปกรณ์เสริมหลังการขายซึ่งสามารถขันเข้ากับพอร์ตแรงดันต่ำใดๆ ที่มีอยู่บนขั้นแรกได้^{[ 13 ]}

วาล์วควบคุมปริมาณก๊าซสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้กลไกวาล์วแบบดาวน์สตรีมมากกว่าแบบอัพสตรีม ในวาล์วแบบดาวน์สตรีม ส่วนที่เคลื่อนที่ได้ของวาล์วจะเปิดในทิศทางเดียวกับการไหลของก๊าซและถูกปิดไว้ด้วยสปริง รูปแบบปกติของวาล์วแบบดาวน์สตรีมคือป๊อปเป็ตแบบใช้สปริงพร้อมที่นั่งอีลาสโตเมอร์แข็งที่ปิดผนึกกับ "มงกุฎ" โลหะที่ปรับได้รอบรูทางเข้า ป๊อปเป็ตจะถูกยกออกจากมงกุฎโดยคันโยกที่ทำงานโดยไดอะแฟรม^{[ 5 ] : 13–15} มีรูปแบบที่ใช้กันทั่วไปสองแบบ แบบแรกคือการจัดเรียงแบบกด-ดึงแบบคลาสสิก โดยที่คันโยกทำงานจะอยู่บนปลายเพลาวาล์วและยึดไว้ด้วยน็อต การเบี่ยงเบนใดๆ ของคันโยกจะถูกแปลงเป็นการดึงตามแนวแกนบนเพลาวาล์ว ยกที่นั่งออกจากมงกุฎและทำให้อากาศไหลผ่านได้^{[ 5 ] : 13} อีกแบบหนึ่งคือการจัดเรียงป๊อปเป็ตแบบทรงกระบอก โดยที่ป๊อปเป็ตถูกปิดล้อมอยู่ในท่อซึ่งข้ามตัวควบคุมและคันโยกทำงานผ่านช่องในด้านข้างของท่อ ปลายสุดของท่อสามารถเข้าถึงได้จากด้านข้างของตัวเรือน และสามารถติดตั้งสกรูปรับความตึงของสปริงเพื่อควบคุมแรงดันแตกตัวของนักดำน้ำได้ในระดับจำกัด การจัดเรียงนี้ยังช่วยให้การปรับสมดุลแรงดันของขั้นที่สองทำได้ง่ายขึ้นอีกด้วย^{[ 5 ] : 14, 18}

วาล์วปลายทางจะทำหน้าที่เป็นวาล์วแรงดันเกินเมื่อแรงดันระหว่างขั้นเพิ่มขึ้นมากพอที่จะเอาชนะแรงดึงสปริง หากขั้นแรกเกิดการรั่วและแรงดันระหว่างขั้นสูงเกินไป วาล์วปลายทางของขั้นที่สองจะเปิดโดยอัตโนมัติ หากการรั่วรุนแรง อาจส่งผลให้เกิด " การไหลอย่างอิสระ " แต่การรั่วเล็กน้อยโดยทั่วไปจะทำให้เกิด "การแตก" เป็นระยะๆ ของวาล์วปลายทาง เนื่องจากแรงดันถูกปล่อยออกมาและค่อยๆ สร้างขึ้นใหม่^{[ 5 ]}

วาล์วควบคุมการไหลบางชนิดใช้วาล์วนำร่องขนาดเล็กและไวต่อการเปลี่ยนแปลงเพื่อควบคุมการเปิดของวาล์วหลัก ตัวอย่างของเทคโนโลยีนี้คือ Poseidon JetstreamและXstreamและ Oceanic Omegaในขั้นตอนที่สอง พวกมันสามารถสร้างอัตราการไหลที่สูงมากสำหรับความแตกต่างของแรงดันเพียงเล็กน้อย และโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแรงดันเปิดที่ค่อนข้างต่ำ หรือพื้นที่ไดอะแฟรมที่ทำหน้าที่เล็กน้อย โดยทั่วไปแล้วพวกมันจะมีความซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสูงกว่า^{[ 5 ] : 16}

วาล์วไอเสียมีความจำเป็นเพื่อป้องกันไม่ให้นักดำน้ำสูดน้ำเข้าไป และเพื่อให้เกิดความแตกต่างของแรงดันลบเหนือไดอะแฟรมเพื่อควบคุมวาล์วควบคุมปริมาณอากาศ วาล์วไอเสียควรทำงานที่ความแตกต่างของแรงดันน้อยมาก และทำให้เกิดแรงต้านการไหลน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยไม่ทำให้ยุ่งยากและเทอะทะ วาล์วรูปเห็ดที่ทำจากยางยืดทำหน้าที่ได้ดี^{[ 5 ] : 108} แม้ว่าวาล์วแบบปากเป็ดก็เป็นที่นิยมใช้ในเรกูเลเตอร์แบบท่อคู่เช่นกัน ในกรณีที่จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการรั่วไหลกลับเข้าไปในเรกูเลเตอร์ เช่น เมื่อดำน้ำในน้ำที่ปนเปื้อน ระบบวาล์วสองชุดแบบอนุกรมสามารถลดความเสี่ยงของการปนเปื้อนได้ ตัวเลือกที่ซับซ้อนกว่าซึ่งสามารถใช้ได้กับหมวกกันน็อคที่จ่ายอากาศจากผิวน้ำ คือการใช้ระบบไอเสียแบบนำกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งใช้เรกูเลเตอร์การไหลแยกต่างหากเพื่อควบคุมไอเสียที่ส่งกลับไปยังผิวน้ำในท่อเฉพาะในสายส่ง^{[ 14 ] : 109}

ท่อร่วมไอเสีย (ท่อไอเสียรูปตัวที, ฝาครอบไอเสีย, ท่อระบายอากาศ) คือท่อที่ป้องกันวาล์วไอเสียและเบี่ยงเบนอากาศที่หายใจออกไปยังด้านข้าง เพื่อไม่ให้เกิดฟองอากาศขึ้นมาบนใบหน้าของนักดำน้ำและบดบังทัศนวิสัย ส่วนนี้ไม่จำเป็นสำหรับเรกูเลเตอร์แบบท่อคู่ เนื่องจากจะปล่อยอากาศออกทางด้านหลังของไหล่^{[ 5 ] : 33}

อุปกรณ์มาตรฐานในขั้นที่สองแบบท่อเดี่ยว ทั้งแบบที่ถือไว้ในปากและแบบที่ติดตั้งในหน้ากากเต็มหน้าหรือหมวกกันน็อคแบบควบคุมแรงดัน คือ ปุ่มไล่ลม ซึ่งช่วยให้นักดำน้ำสามารถดันไดอะแฟรมด้วยตนเองเพื่อเปิดวาล์วและทำให้อากาศไหลเข้าไปในตัวเรือน โดยปกติจะใช้เพื่อไล่น้ำออกจากตัวเรือนหรือหน้ากากเต็มหน้าหากเกิดน้ำท่วม ซึ่งมักจะเกิดขึ้นหากขั้นที่สองหล่นหรือถูกถอดออกจากปากขณะอยู่ใต้น้ำ^{[ 5 ] : 108} อาจเป็นชิ้นส่วนแยกต่างหากที่ติดตั้งในฝาครอบด้านหน้า หรือฝาครอบอาจทำเป็นแบบยืดหยุ่นและทำหน้าที่เป็นปุ่มไล่ลม การกดปุ่มไล่ลมจะกดกับไดอะแฟรมโดยตรงเหนือคันโยกของวาล์วควบคุมแรงดัน และการเคลื่อนที่ของคันโยกนี้จะเปิดวาล์วเพื่อปล่อยอากาศผ่านเรกูเลเตอร์^{[ 15 ]}อาจใช้ลิ้นปิดกั้นปากขณะไล่ลมเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำหรือสิ่งสกปรกอื่น ๆ ในเรกูเลเตอร์ถูกลมพัดเข้าไปในทางเดินหายใจของนักดำน้ำ สิ่งนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษเมื่อทำการระบายของเหลวออกจากร่างกายหลังจากการอาเจียนผ่านทางอุปกรณ์ควบคุมแรงดัน

นอกจากนี้ นักดำน้ำเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจยังใช้ปุ่มไล่ลมเพื่อเติมลม ทุ่นลอยน้ำ หรือถุงยกน้ำที่ปล่อยลมช้าๆทุกครั้งที่กดปุ่มไล่ลม นักดำน้ำต้องตระหนักถึงความเป็นไปได้ที่จะเกิดการไหลอย่างอิสระและเตรียมพร้อมที่จะรับมือกับมัน^{[ 16 ]}

อาจเป็นที่พึงปรารถนาสำหรับนักดำน้ำที่จะสามารถควบคุมลักษณะการไหลของวาล์วควบคุมปริมาณอากาศได้บ้าง โดยทั่วไปแล้วลักษณะที่ปรับได้คือแรงดันเปิดและผลตอบรับจากอัตราการไหลไปยังแรงดันภายในของตัวเรือนขั้นที่สอง แรงดันระหว่างขั้นของอุปกรณ์หายใจแบบจ่ายอากาศจากผิวน้ำจะถูกควบคุมด้วยตนเองที่แผงควบคุม และจะไม่ปรับอัตโนมัติตามแรงดันแวดล้อมในลักษณะเดียวกับขั้นแรกของอุปกรณ์ดำน้ำส่วนใหญ่ เนื่องจากคุณสมบัตินี้ถูกควบคุมโดยผลตอบรับไปยังขั้นแรกจากแรงดันแวดล้อม ส่งผลให้แรงดันเปิดของวาล์วควบคุมปริมาณอากาศแบบจ่ายอากาศจากผิวน้ำจะแตกต่างกันเล็กน้อยตามความลึก ดังนั้นผู้ผลิตบางรายจึงมีปุ่มปรับด้วยตนเองที่ด้านข้างของตัวเรือนวาล์วควบคุมปริมาณอากาศเพื่อปรับแรงดันสปริงบนวาล์วปลายทาง ซึ่งควบคุมแรงดันเปิด ปุ่มนี้เป็นที่รู้จักในหมู่นักดำน้ำเชิงพาณิชย์ในชื่อ "dial-a-breath" มีการปรับแต่งที่คล้ายกันในวาล์วควบคุมปริมาณอากาศสำหรับดำน้ำระดับสูงบางรุ่น เพื่อให้ผู้ใช้สามารถปรับความพยายามในการหายใจด้วยตนเองที่ความลึก^{[ 5 ] : 17}

วาล์วควบคุมแรงดันสำหรับดำน้ำที่ตั้งค่าไว้สำหรับการหายใจเบา (แรงดันเปิดต่ำ และการทำงานของการหายใจต่ำ) อาจมีแนวโน้มที่จะไหลได้อย่างอิสระค่อนข้างง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากการไหลของก๊าซในตัวเรือนได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยยึดวาล์วให้เปิดอยู่โดยการลดแรงดันภายใน แรงดันเปิดของวาล์วควบคุมแรงดันที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงมักจะน้อยกว่าความแตกต่างของแรงดันไฮโดรสแตติกส์ระหว่างภายในตัวเรือนที่เต็มไปด้วยอากาศกับน้ำใต้ไดอะแฟรมเมื่อปากเป่าชี้ขึ้น เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียก๊าซมากเกินไปเนื่องจากการเปิดใช้งานวาล์วโดยไม่ได้ตั้งใจเมื่อวาล์วควบคุมแรงดันอยู่นอกปากของนักดำน้ำ ขั้นตอนที่สองบางขั้นตอนมีกลไกการลดความไวซึ่งทำให้เกิดแรงดันย้อนกลับในตัวเรือนโดยการขัดขวางการไหลหรือส่งแรงดันไปที่ด้านในของไดอะแฟรม^{[ 5 ] : 21}

• 
  การไหลของการหายใจเข้าโดยเปิดใช้งานระบบช่วยหายใจแบบเวนทูรี
• 
  อัตราการไหลของการหายใจเข้าโดยปิดใช้งานระบบช่วยหายใจแบบเวนทูรี

วาล์วควบคุมแรงดันแบบ "คู่" หรือ "สอง" ที่ใช้ในอุปกรณ์ดำน้ำเป็นแบบแรกที่ใช้กันทั่วไป^{[ 17 ]} ตัวควบคุมแรงดันประเภทนี้มี ท่อหายใจแบบลูกฟูกขนาดใหญ่สองท่อ ท่อหนึ่งใช้สำหรับจ่ายอากาศจากตัวควบคุมไปยังปากเป่า และท่อที่สองจะส่งก๊าซที่หายใจออกไปยังจุดที่ความดันบรรยากาศเท่ากับไดอะแฟรมควบคุมแรงดัน ซึ่งจะถูกปล่อยออกมาผ่านวาล์วทางเดียวแบบปากเป็ดที่ทำจากยาง และออกมาจากรูในฝาครอบ ข้อดีของตัวควบคุมแรงดันประเภทนี้คือฟองอากาศจะออกจากตัวควบคุมด้านหลังศีรษะของนักดำน้ำ ทำให้มองเห็นได้ชัดเจนขึ้น ลดเสียงรบกวน และลดภาระที่ปากของนักดำน้ำ ตัวควบคุมแรงดันประเภทนี้ยังคงเป็นที่นิยมในหมู่นักถ่ายภาพใต้น้ำและ Aqualung ได้ออก Mistral รุ่นปรับปรุงใหม่ในปี 2548 ^{[ 18 ] [ 19 ]}

ใน ต้นแบบ Aqua-Lungรุ่นแรกของCousteauไม่มีท่อระบายอากาศ และอากาศที่หายใจออกจะออกทางวาล์วทางเดียวที่ส่วนปากมันใช้งานได้ดีบนบก แต่เมื่อเขาทำการทดสอบ Aqua-Lung ในแม่น้ำMarneอากาศกลับไหลออกมาจากตัวควบคุมก่อนที่จะสามารถหายใจได้เมื่อส่วนปากอยู่เหนือตัวควบคุม หลังจากนั้น เขาจึงได้ ติดตั้งท่อ หายใจ ที่สอง แม้จะติดตั้งท่อทั้งสองแล้ว การยกส่วนปากให้สูงกว่าตัวควบคุมจะเพิ่มแรงดันของก๊าซที่ส่งเข้ามา และการลดส่วนปากลงจะลดแรงดันที่ส่งเข้ามาและเพิ่มความต้านทานในการหายใจ ด้วยเหตุนี้ นักดำน้ำที่ใช้ Aqua-Lung หลายคน เมื่อดำน้ำตื้นบนผิวน้ำเพื่อประหยัดอากาศระหว่างทางไปยังจุดดำน้ำ จึงมักจะคล้องสายยางไว้ใต้แขนเพื่อป้องกันไม่ให้ส่วนปากลอยขึ้นและทำให้เกิดการไหลของอากาศ

ตามหลักการแล้ว แรงดันที่ส่งออกมาควรเท่ากับแรงดันขณะพักในปอดของนักดำน้ำ เนื่องจากปอดของมนุษย์ได้รับการปรับให้หายใจในสภาวะนี้ เมื่อใช้เรกูเลเตอร์แบบท่อคู่ที่อยู่ด้านหลังนักดำน้ำในระดับไหล่ แรงดันที่ส่งออกมาจะเปลี่ยนแปลงไปตามทิศทางของนักดำน้ำ หากนักดำน้ำพลิกตัวนอนหงาย แรงดันอากาศที่ปล่อยออกมาจะสูงกว่าในปอด นักดำน้ำเรียนรู้ที่จะจำกัดการไหลโดยใช้ลิ้นปิดปากกระบอก เมื่อแรงดันในถังเหลือน้อยและความต้องการอากาศเพิ่มขึ้น การพลิกตัวไปด้านข้าง 90° จะทำให้ปอดและไดอะแฟรมของเรกูเลเตอร์อยู่ที่ระดับความลึกเดียวกันและทำให้หายใจได้ง่ายขึ้น สามารถไล่อากาศออกจากปากกระบอกได้โดยการยกขึ้นเหนือเรกูเลเตอร์ (ให้ตื้นกว่า) ซึ่งจะทำให้อากาศไหลได้อย่างอิสระ^{[ 20 ] : 341}

ตัวควบคุมแรงดันแบบท่อคู่ถูกแทนที่เกือบทั้งหมดด้วยตัวควบคุมแรงดันแบบท่อเดี่ยวและล้าสมัยสำหรับการดำน้ำส่วนใหญ่ตั้งแต่ทศวรรษ 1980 ^{[ 21 ]}

โดยทั่วไปแล้ว ตัวควบคุมแรงดันแบบท่อคู่ดั้งเดิมมักไม่มีพอร์ตสำหรับอุปกรณ์เสริม แม้ว่าบางรุ่นจะมีพอร์ตแรงดันสูงสำหรับเกจวัดแรงดันใต้น้ำก็ตาม รุ่นต่อมาบางรุ่นมีพอร์ตแรงดันต่ำหนึ่งพอร์ตหรือมากกว่าระหว่างขั้นตอน ซึ่งสามารถใช้เพื่อจ่ายน้ำโดยตรงสำหรับการเติมลมชุดหรือเสื้อชูชีพ และ/หรือวาล์วควบคุมแรงดันแบบท่อเดี่ยวรอง และพอร์ตแรงดันสูงสำหรับเกจวัดแรงดันใต้น้ำ^{[ 20 ]} Mistral รุ่นใหม่เป็นข้อยกเว้น เนื่องจากมีพื้นฐานมาจากขั้นตอนแรกของ Aqualung Titan ซึ่งมีพอร์ตชุดปกติ^{[ 18 ]}

ระบบท่อคู่ที่มีที่ครอบปากหรือหน้ากากเต็มหน้าเป็นเรื่องปกติในเครื่องช่วยหายใจแบบวงจรปิดแต่จะเป็นส่วนหนึ่งของวงจรการหายใจ ไม่ใช่ส่วนหนึ่งของตัวควบคุมแรงดัน ส่วนวาล์วควบคุมแรงดันที่ประกอบเป็นวาล์วฉุกเฉินนั้นเป็นตัวควบคุมแรงดันแบบท่อเดี่ยว

กลไกของตัวควบคุมแรงดันแบบท่อคู่บรรจุอยู่ในตัวเรือนโลหะทรงกลมซึ่งติดตั้งอยู่บนวาล์วถังด้านหลังคอของนักดำน้ำ ส่วนประกอบวาล์วควบคุมแรงดันของตัวควบคุมแรงดันแบบท่อคู่สองขั้นตอนจึงติดตั้งอยู่ในตัวเรือนเดียวกันกับตัวควบคุมแรงดันขั้นตอนแรก และเพื่อป้องกันการไหลอย่างอิสระ วาล์วไอเสียจะต้องอยู่ที่ระดับความลึกเดียวกับไดอะแฟรม และสถานที่เดียวที่เชื่อถือได้ในการทำเช่นนี้คือในตัวเรือนเดียวกัน อากาศไหลผ่านท่อยางลูกฟูกคู่หนึ่งไปยังและจากปากเป่า ท่อจ่ายอากาศเชื่อมต่อกับด้านหนึ่งของตัวควบคุมแรงดันและจ่ายอากาศไปยังปากเป่าผ่านวาล์วกันกลับ และอากาศที่หายใจออกจะถูกส่งกลับไปยังตัวเรือนตัวควบคุมแรงดันด้านนอกของไดอะแฟรม ผ่านวาล์วกันกลับอีกด้านหนึ่งของปากเป่า และโดยปกติจะผ่านวาล์วไอเสียกันกลับอีกตัวในตัวเรือนตัวควบคุมแรงดัน ซึ่งมักจะเป็นแบบ "ปากเป็ด" ^{[ 20 ]}

โดยปกติแล้วจะมีการติดตั้งวาล์วกันกลับไว้ที่ท่อหายใจตรงจุดที่เชื่อมต่อกับปากเป่า ซึ่งจะป้องกันไม่ให้น้ำที่เข้าไปในปากเป่าเข้าไปในท่อหายใจเข้า และทำให้มั่นใจได้ว่าเมื่อเป่าลมเข้าไปในท่อหายใจออกแล้วจะไม่สามารถไหลย้อนกลับได้ วิธีนี้จะเพิ่มความต้านทานการไหลของอากาศเล็กน้อย แต่ทำให้การไล่อากาศออกจากตัวควบคุมทำได้ง่ายขึ้น^{[ 20 ] : 341}

ตัวควบคุมท่อคู่รุ่นแรกๆ บางรุ่นมีดีไซน์แบบขั้นตอนเดียว ขั้นตอนแรกทำงานในลักษณะที่คล้ายกับขั้นตอนที่สองของวาล์วควบคุมแรงดันแบบสองขั้นตอน แต่จะเชื่อมต่อโดยตรงกับวาล์วกระบอกสูบและลดแรงดันอากาศสูงจากกระบอกสูบลงสู่แรงดันบรรยากาศโดยตรงเมื่อต้องการ ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้คันโยกที่ยาวขึ้นและไดอะแฟรมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของวาล์ว แต่มีแนวโน้มที่แรงดันเริ่มต้นและงานการหายใจจะเปลี่ยนแปลงไปตามแรงดันกระบอกสูบที่ลดลง^{[ 20 ]}

เครื่องช่วยหายใจใต้น้ำแบบวงจรปิดกึ่งคงที่ที่มีอัตราการไหลของมวลคงที่ จำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายก๊าซที่มีแรงดันคงที่เพื่อป้อนเข้าสู่รูเสียงโดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์เหล่านี้คือการดัดแปลงเล็กน้อยจากขั้นแรกของอุปกรณ์ดำน้ำแบบวงจรเปิด โดยปิดกั้นทางเข้าของแรงดันบรรยากาศ การเชื่อมต่อกับถังแรงดันสูงนั้นเหมือนกับอุปกรณ์ดำน้ำแบบวงจรเปิด เนื่องจากถังและวาล์วก็ใช้สำหรับใช้งานใต้น้ำเช่นกัน

การไหลอุดตัน (Choked flow) เป็นปรากฏการณ์การไหลแบบอัดได้ที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์เวนทูรี (Venturi effect ) เมื่อก๊าซที่ไหลด้วยความดันและอุณหภูมิ ที่กำหนด ผ่านส่วนที่แคบลงไปยังสภาพแวดล้อมที่มีความดันต่ำกว่า ความเร็วของของเหลวจะเพิ่มขึ้น ในสภาวะต้นน้ำที่มีความเร็วต่ำกว่าเสียง หลักการ อนุรักษ์มวล กำหนดให้ ความเร็วของของเหลวเพิ่มขึ้นเมื่อไหลผ่านพื้นที่หน้าตัดที่เล็กลงของส่วนที่แคบลง ในขณะเดียวกัน ปรากฏการณ์เวนทูรีทำให้ความดันสถิต และดังนั้นความหนาแน่น ลดลงที่ส่วนที่แคบลง การไหลอุดตันเป็นสภาวะจำกัดที่การไหลของมวลจะไม่เพิ่มขึ้นอีกเมื่อความดันในสภาพแวดล้อมปลายทางลดลงต่อไป โดยที่ความดันและอุณหภูมิต้นน้ำคงที่ สำหรับของเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกัน จุดทางกายภาพที่เกิดการอุดตันภายใต้ สภาวะ อะเดียแบติกคือเมื่อความเร็วที่ระนาบทางออกอยู่ที่สภาวะเสียงเช่น ที่เลขมัค 1 ^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}ในการไหลแบบอุดตัน อัตราการไหลของมวลสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มความหนาแน่นที่ต้นน้ำและที่จุดอุดตันเท่านั้น

การไหลของก๊าซที่ถูกจำกัดนั้นมีประโยชน์สำหรับการจ่ายก๊าซในระบบหายใจแบบวงจรปิดกึ่งสมบูรณ์ เนื่องจากอัตราการไหลของมวลไม่ขึ้นอยู่กับความดันด้านปลายทาง แต่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดัน และความหนาแน่นของก๊าซด้านต้นทางของสิ่งกีดขวาง รวมถึงรูปทรงเรขาคณิตของสิ่งกีดขวางนั้นด้วย ภายใต้สภาวะที่ถูกจำกัด สามารถใช้ลิ้นวาล์วและแผ่นรูรับแสง ที่ปรับเทียบแล้ว เพื่อสร้างอัตราการไหลของมวลที่ต้องการได้

อุปกรณ์ควบคุมแรงดันที่ใช้ในการจ่าย ก๊าซ หายใจจากระบบจัดเก็บแรงดันสูงไปยังแผงควบคุมก๊าซสำหรับการดำน้ำนั้น เป็นอุปกรณ์ควบคุมแรงดันลดแรงดัน แบบอุตสาหกรรมทั่วไป ที่สามารถจ่ายอัตราการไหลที่จำเป็นได้ การเชื่อมต่อกับถังแรงดันสูงเป็นไปตามแนวทางปฏิบัติของประเทศสำหรับระบบก๊าซแรงดันสูงในอุตสาหกรรมสำหรับก๊าซที่เกี่ยวข้อง

ก๊าซหายใจที่ส่งมาจากผิวน้ำอาจถูกส่งไปยังหมวกดำน้ำแบบไหลต่อเนื่องหรือหมวกดำน้ำแบบจ่ายตามความต้องการ และก๊าซอาจถูกปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมที่ความดันบรรยากาศ หรือส่งกลับขึ้นสู่ผิวน้ำเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่หากเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ ระบบไหลต่อเนื่องต้องการอัตราการไหลค่อนข้างสูง เนื่องจากก๊าซถูกส่งไปยังหมวกดำน้ำอย่างต่อเนื่อง และนักดำน้ำหายใจจากก๊าซที่ไหลผ่าน อัตราการไหลต้องเพียงพอที่จะป้องกันการหายใจเอาอากาศที่หายใจออกกลับเข้าไปในช่องว่างของหมวกดำน้ำ และต้องรองรับอัตราการไหลสูงสุดของการหายใจเข้าที่ระดับความลึก อัตราการไหลของหมวกดำน้ำแบบจ่ายตามความต้องการก็ต้องรองรับอัตราการไหลสูงสุดของการหายใจเข้าเช่นกัน แต่จะเกิดขึ้นเป็นช่วงๆ ในระหว่างรอบการหายใจ และอัตราการไหลเฉลี่ยจะน้อยกว่ามาก ตัวควบคุมแรงดันต้องสามารถรองรับอัตราการไหลสูงสุดได้เท่ากัน แต่ผลการระบายความร้อนจะน้อยกว่ามากสำหรับระบบแบบจ่ายตามความต้องการ

วาล์วควบคุมปริมาณก๊าซที่ใช้กับหมวกดำน้ำและหน้ากากดำน้ำแบบเต็ม หน้าที่จ่ายก๊าซจากผิวน้ำ ทำงานบนหลักการเดียวกันกับวาล์วควบคุมปริมาณก๊าซขั้นที่สองของอุปกรณ์ดำน้ำแบบสายเดี่ยว และในบางกรณีอาจเป็นหน่วยเดียวกันแต่มีตัวเรือนที่แตกต่างกันเพื่อให้เข้ากับหน้ากากหรือหมวกดำน้ำเฉพาะนั้นๆ วาล์วควบคุมปริมาณก๊าซที่ใช้กับก๊าซที่จ่ายจากผิวน้ำโดยปกติจะมีปริมาณก๊าซที่จ่ายซึ่งไม่ได้อยู่ที่ความดันคงที่เหนือความดันบรรยากาศ ดังนั้นโดยทั่วไปจึงมีปุ่มปรับความดันที่เรียกว่า "dial a breath" ในอุตสาหกรรม ก๊าซหายใจจะถูกส่งมาจากแผงจ่ายก๊าซบนผิวน้ำหรือในกระดิ่งผ่านสายจ่ายก๊าซหายใจในสายส่งของนักดำน้ำซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ข้อต่อ JIC-6 หรือ 9/16 UNF ที่ปลายสายของนักดำน้ำ ซึ่งโดยปกติจะมีขนาดรู 3/8 นิ้ว^{[ 25 ]}

การใช้งานที่คล้ายคลึงกันมากคือการควบคุมแรงดันก๊าซจากถังเก็บก๊าซฉุกเฉินแรงดันสูงบนเรือของกระดิ่งดำน้ำแบบเปิดหรือปิด ในกรณีเหล่านี้ ตัวควบคุมจะต้องสามารถเข้าถึงได้โดยผู้ดูแลกระดิ่ง ดังนั้นโดยทั่วไปจึงติดตั้งไว้ที่แผงก๊าซของกระดิ่ง ในการใช้งานนี้ ตัวควบคุมจะสัมผัสกับแรงดันบรรยากาศเดียวกันกับนักดำน้ำในกระดิ่ง แรงดันจากก๊าซบนเรือมักจะถูกรักษาไว้ต่ำกว่าแรงดันจ่ายจากผิวน้ำเล็กน้อย เพื่อให้ระบบทำงานโดยอัตโนมัติหากแรงดันจ่ายจากผิวน้ำล้มเหลว^{[ 26 ]}

หมวกดำน้ำแบบ Reclaim ใช้ระบบจ่ายก๊าซหายใจจากผิวน้ำให้กับนักดำน้ำในลักษณะเดียวกับหมวกดำน้ำแบบวงจรเปิด แต่ยังมีระบบส่งคืนเพื่อนำก๊าซที่หายใจออกกลับมาใช้ใหม่เพื่อประหยัดสารเจือจางฮีเลียมที่มีราคาแพง ซึ่งหากไม่เช่นนั้นจะถูกปล่อยลงสู่ผิวน้ำโดยรอบและสูญเสียไปในระบบวงจรเปิด ก๊าซที่นำกลับมาใช้ใหม่จะถูกส่งกลับไปยังผิวน้ำผ่านท่อในสายส่งที่จัดเตรียมไว้สำหรับวัตถุประสงค์นี้ ผ่านเครื่องกรองเพื่อกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ จากนั้นสามารถอัดแรงดันใหม่และผสมกับออกซิเจนให้ได้ส่วนผสมที่ต้องการก่อนจัดเก็บเพื่อใช้ในภายหลัง^{[ 27 ] [ 28 ]}

เพื่อให้ก๊าซไอเสียสามารถระบายออกจากหมวกดำน้ำไปยังท่อส่งกลับที่มีความดันต่ำกว่าความดันบรรยากาศได้อย่างปลอดภัย ก๊าซจะต้องผ่านตัวควบคุมไอเสีย หรือที่เรียกว่าตัวควบคุมการระบายกลับ (reclaim regulator) ซึ่งทำงานบนหลักการของตัวควบคุมแรงดันย้อนกลับโดยจะทำงานเมื่อความดันภายในหมวกดำน้ำและความดันบรรยากาศเปลี่ยนแปลง ตัวควบคุมการระบายกลับอาจเป็นวาล์วสองขั้นตอนเพื่อลดแรงต้าน และโดยทั่วไปจะมีวาล์วบายพาสแบบแมนนวลซึ่งช่วยให้ไอเสียระบายออกสู่น้ำภายนอกได้หากตัวควบคุมทำงานผิดปกติ หมวกดำน้ำจะมีวาล์วน้ำฉุกเฉินเพื่อป้องกันไม่ให้ตัวควบคุมไอเสียทำงานผิดพลาดจนทำให้เกิดการบีบอัดหมวกหรือภาวะบาดเจ็บจากแรงดันในปอดก่อนที่นักดำน้ำจะสามารถบายพาสด้วยตนเองได้ แม้ว่าวาล์วควบคุมปริมาณน้ำ (demand valve) มักจะชดเชยได้เพียงพอแล้วก็ตาม วาล์วน้ำฉุกเฉินจะปล่อยให้น้ำไหลเข้าสู่หมวกดำน้ำหากความดันภายในลดลงต่ำกว่าความดันเปิดของวาล์ว ความเสี่ยงที่จะจมน้ำหากหมวกดำน้ำน้ำท่วมจะต่ำกว่าความเสี่ยงที่จะได้รับบาดเจ็บสาหัสจากการบีบอัดหมวกหรือภาวะบาดเจ็บจากแรงดันในปอดหากวาล์วระบายกลับค้างอยู่ในตำแหน่งเปิดและมีก๊าซไหลเข้าไม่เพียงพอที่จะชดเชยแรงดูดไอเสีย เมื่อตัวควบคุมการเรียกคืนถูกบายพาสแล้ว นักดำน้ำจะเป่าลมออกจากหมวกกันน็อคโดยใช้วาล์วไล่ลมหรือวาล์วไหลอิสระ จากนั้นจึงใช้หมวกกันน็อคแบบวงจรเปิด^{[ 29 ]}

โดยทั่วไปแล้ว การไหลของก๊าซที่นำกลับมาใช้ใหม่ไปยังระบบประมวลผลด้านบนจะผ่านตัวควบคุมแรงดันย้อนกลับในกระดิ่ง และอีกตัวหนึ่งที่ทางเข้าของระบบประมวลผล สิ่งเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าแรงดันในท่อนำกลับจะอยู่ที่ประมาณ 1 บาร์ต่ำกว่าแรงดันบรรยากาศที่นักดำน้ำ และ 2 บาร์ต่ำกว่าแรงดันบรรยากาศที่นักดำน้ำในสายเคเบิลของกระดิ่ง^{[ 27 ]}

ระบบหายใจในตัวคือแหล่งก๊าซหายใจที่ติดตั้งในพื้นที่จำกัด ซึ่งอาจจำเป็นต้องใช้ก๊าซอื่นแทนก๊าซแวดล้อมเพื่อการรักษาทางการแพทย์ การใช้งานฉุกเฉิน หรือเพื่อลดอันตรายให้น้อยที่สุด พบได้ในห้องดำน้ำห้องบำบัดความดันสูง^{[ 10 ]}และ เรือ ดำน้ำ^{[ 30 ] [ 31 ]}

การใช้งานในห้องบำบัดความดันสูงมักใช้เพื่อจ่ายก๊าซบำบัดที่มีออกซิเจนสูง ซึ่งหากใช้เป็นบรรยากาศในห้อง จะก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ที่ ไม่สามารถยอมรับได้ ^{[ 32 ] [ 33 ]}ในการใช้งานนี้ ก๊าซไอเสียจะถูกระบายออกนอกห้อง^{[ 32 ]}ใน ห้อง ดำน้ำอิ่มตัวและ ห้อง ลดความดันผิวน้ำการใช้งานจะคล้ายกัน แต่มีฟังก์ชันเพิ่มเติมคือการจ่ายก๊าซหายใจในกรณีที่มีการปนเปื้อนสารพิษในบรรยากาศของห้อง^{[ 32 ]}ฟังก์ชันนี้ไม่จำเป็นต้องมีการระบายออกภายนอก แต่โดยทั่วไปแล้วจะใช้อุปกรณ์เดียวกันในการจ่ายก๊าซที่มีออกซิเจนสูง ดังนั้นโดยทั่วไปจึงระบายออกสู่ภายนอก

ระบบเหล่านี้ใช้สำหรับจ่ายก๊าซหายใจตามความต้องการในห้องที่มีความดันสูงกว่าความดันบรรยากาศภายนอกห้อง^{[ 32 ]}ความแตกต่างของความดันระหว่างห้องและความดันบรรยากาศภายนอกทำให้สามารถระบายก๊าซที่หายใจออกสู่สภาพแวดล้อมภายนอกได้ แต่ต้องควบคุมการไหลเพื่อให้เฉพาะก๊าซที่หายใจออกเท่านั้นที่ถูกระบายผ่านระบบ และไม่ระบายเนื้อหาในห้องออกสู่ภายนอก วิธีนี้ทำได้โดยใช้วาล์วระบายอากาศแบบควบคุม ซึ่งจะเปิดเมื่อความดันเกินเล็กน้อยเมื่อเทียบกับความดันในห้องบนไดอะแฟรมระบายอากาศทำให้กลไกวาล์วเคลื่อนที่ต้านกับสปริง เมื่อความดันเกินนี้ถูกระบายออกไปโดยก๊าซที่ไหลออกผ่านท่อระบายอากาศ สปริงจะดันวาล์วนี้กลับไปยังตำแหน่งปิด ตัดการไหลต่อไป และรักษาบรรยากาศในห้อง ความแตกต่างของความดันที่เป็นลบหรือศูนย์เหนือไดอะแฟรมระบายอากาศจะทำให้มันปิดอยู่ ไดอะแฟรมระบายอากาศสัมผัสกับความดันในห้องด้านหนึ่ง และความดันก๊าซที่หายใจออกในหน้ากากครอบจมูกและปากอีกด้านหนึ่ง นี่เป็นรูปแบบหนึ่งของตัวควบคุมแรงดันย้อนกลับ การจ่ายก๊าซสำหรับการหายใจเข้าจะทำผ่านวาล์วควบคุมปริมาณ ซึ่งทำงานบนหลักการเดียวกับวาล์วควบคุมปริมาณขั้นที่สองของอุปกรณ์ดำน้ำทั่วไป เช่นเดียวกับอุปกรณ์ช่วยหายใจอื่นๆ พื้นที่ว่างเปล่าภายในหน้ากากจะต้องมีจำกัด เพื่อลดการสะสมของคาร์บอนไดออกไซด์ในหน้ากากให้น้อยที่สุด

ตัวควบคุม BIBS สำหรับห้องความดันสูงมีระบบสองขั้นตอนที่นักดำน้ำคล้ายกับหมวกกันน็อคแบบรีเคลม แม้ว่าสำหรับการใช้งานนี้ ตัวควบคุมทางออกจะปล่อยก๊าซที่หายใจออกผ่านท่อทางออกไปยังบรรยากาศภายนอกห้อง ในบางกรณี แรงดูดทางออกจะต้องถูกจำกัด และ อาจต้องใช้ ตัวควบคุมแรงดันย้อนกลับ เพิ่มเติม ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่รักษาแรงดันที่กำหนดไว้เหนือตัวมันเอง โดยปกติแล้วจะเป็นกรณีสำหรับการใช้งานในระบบอิ่มตัว การใช้งานสำหรับการบำบัดด้วยออกซิเจนและการลดความดันบนพื้นผิวโดยใช้ออกซิเจนโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมแรงดันย้อนกลับ เนื่องจากความดันในห้องค่อนข้างต่ำ^{[ 34 ]} เมื่อใช้ BIBS ที่ระบายอากาศภายนอกที่ความดันห้องต่ำ อาจจำเป็นต้องใช้ระบบช่วยดูดสุญญากาศเพื่อรักษาแรงดันย้อนกลับ ของการหายใจออกให้ต่ำลงเพื่อให้การหายใจเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 32 ]}

การใช้งานหลักของ BIBS ประเภทนี้คือการจัดหาก๊าซหายใจที่มีองค์ประกอบแตกต่างจากบรรยากาศในห้องให้กับผู้ที่อยู่ในห้องความดันสูงซึ่งบรรยากาศในห้องถูกควบคุม และการปนเปื้อนจากก๊าซ BIBS จะเป็นปัญหา^{[ 32 ]}ซึ่งเป็นเรื่องปกติในการลดความดันเพื่อการรักษาและการบำบัดด้วยออกซิเจนความดันสูง ซึ่งความดันย่อยของออกซิเจนในห้องที่สูงขึ้นจะก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ที่ไม่สามารถยอมรับได้ และจะต้องมีการระบายอากาศในห้องบ่อยครั้งเพื่อรักษาความดันย่อยให้อยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้ การระบายอากาศบ่อยครั้งนั้นมีเสียงดังและมีราคาแพง แต่สามารถใช้ได้ในกรณีฉุกเฉิน^{[ 33 ]}

มีหลายวิธีที่ตัวควบคุมแรงดันสำหรับดำน้ำอาจทำงานผิดปกติ ส่วนนี้โดยทั่วไปจะกล่าวถึงการทำงานผิดปกติของตัวควบคุมแรงดันในสภาพแวดล้อมใต้น้ำ แต่ตัวควบคุมแรงดันก๊าซที่จ่ายจากผิวน้ำก็อาจทำงานผิดปกติได้เช่นกัน การทำงานผิดปกติของตัวควบคุมแรงดันส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการจ่ายก๊าซหายใจที่ไม่เหมาะสมหรือน้ำรั่วเข้าไปในแหล่งจ่ายก๊าซ มีโหมดความล้มเหลวในการจ่ายก๊าซหลักสองโหมด คือ ตัวควบคุมแรงดันปิดการจ่ายก๊าซ ซึ่งเกิดขึ้นได้ยากมาก และการไหลแบบอิสระ ซึ่งการจ่ายก๊าซจะไม่หยุดและอาจทำให้ก๊าซในอุปกรณ์ดำน้ำหมดลงอย่างรวดเร็ว^{[ 11 ]}

ทางเข้าของวาล์วกระบอกสูบอาจได้รับการป้องกันด้วยตัวกรองแบบเผาผนึก และทางเข้าของขั้นแรกมักจะได้รับการป้องกันด้วยตัวกรอง เพื่อป้องกันผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนหรือสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ ในกระบอกสูบไม่ให้เข้าไปในช่องว่างที่มีความคลาดเคลื่อนต่ำในชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ของขั้นแรกและขั้นที่สอง และทำให้ชิ้นส่วนเหล่านั้นติดขัด ไม่ว่าจะเปิดหรือปิด หากมีสิ่งสกปรกเข้าไปในตัวกรองเหล่านี้มากพอ ตัวกรองเองก็อาจอุดตันจนลดประสิทธิภาพลงได้ แต่ไม่น่าจะส่งผลให้เกิดความเสียหายร้ายแรงทั้งหมดหรือฉับพลัน ตัวกรองบรอนซ์แบบเผาผนึกอาจค่อยๆ อุดตันด้วยผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนหากเปียกน้ำทะเล การอุดตันของตัวกรองทางเข้าจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนมากขึ้นเมื่อความดันในกระบอกสูบลดลง ตัวกรองเหล่านี้สามารถเปลี่ยนได้โดยช่างเทคนิคบริการ และมักจะเปลี่ยนเป็นประจำในระหว่างการบริการประจำปี^{[ 35 ]}

ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ในขั้นตอนแรกและขั้นตอนที่สองมีค่าความคลาดเคลื่อนที่ละเอียดในบางจุด และการออกแบบบางอย่างอาจไวต่อสิ่งปนเปื้อนที่ทำให้เกิดแรงเสียดทานระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ ซึ่งอาจเพิ่มแรงดันเริ่มต้น ลดอัตราการไหล เพิ่มภาระการหายใจ หรือทำให้เกิดการไหลอย่างอิสระ ขึ้นอยู่กับว่าชิ้นส่วนใดได้รับผลกระทบ โดยทั่วไปแล้วปัญหาเหล่านี้จำเป็นต้องถอดตัวควบคุมแรงดันออกมาทำความสะอาด โดยปกติจะใช้สารละลายกรดดองที่อุ่นในอ่างอัลตราโซนิกล้างให้สะอาด เช็ดให้แห้ง หล่อลื่น ประกอบใหม่ และปรับเทียบใหม่

ขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งอาจติดค้างอยู่ในตำแหน่งเปิด ทำให้เกิดการไหลของก๊าซอย่างต่อเนื่องจากตัวควบคุมที่เรียกว่าการไหลอิสระ ซึ่งอาจเกิดจากสาเหตุหลายประการ บางสาเหตุสามารถแก้ไขได้ง่าย บางสาเหตุแก้ไขได้ยาก สาเหตุที่เป็นไปได้ ได้แก่ การตกน้ำหรือหลุดออกจากปากโดยที่ปากเป่ายังอยู่ในตำแหน่งขึ้นเมื่อตั้งค่าความไวสูงสุด การตั้งค่าแรงดันระหว่างขั้นตอนไม่ถูกต้อง ความตึงของสปริงวาล์วขั้นที่สองไม่ถูกต้อง ลูกสูบวาล์วเสียหายหรือติดขัด ที่นั่งวาล์วเสียหาย วาล์วแข็งตัว การตั้งค่าความไวที่พื้นผิวและในขั้นที่สองแบบช่วยด้วยเซอร์โวของ Poseidon ไม่ถูกต้อง แรงดันระหว่างขั้นตอนต่ำ การแก้ไขอาจทำได้ง่ายๆ โดยการลดความไวลงเมื่อไม่ได้หายใจผ่านจริง มิฉะนั้นมักจะรวมถึงการทดสอบแรงดันระหว่างขั้นตอน การตั้งค่าให้เป็นไปตามข้อกำหนด และการปรับแรงดันเปิดให้เป็นค่าที่กำหนด หากวิธีนี้ไม่ได้ผล โดยปกติแล้วจำเป็นต้องถอดและซ่อมบำรุงตัวควบคุม และเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอหรือเสียหาย^{[ 35 ]}

นี่คือการรั่วซึมเล็กน้อยของวาล์วขั้นแรก ผลที่ได้คือแรงดันระหว่างขั้นจะเพิ่มขึ้นจนกว่าจะมีการสูดลมหายใจครั้งต่อไป หรือแรงดันนั้นออกแรงกระทำต่อวาล์วขั้นที่สองมากกว่าที่สปริงจะต้านทานได้ และวาล์วจะเปิดออกชั่วครู่ มักจะมีเสียงดังป๊อป เพื่อลดแรงดัน ความถี่ของการเปิดวาล์วเพื่อลดแรงดันขึ้นอยู่กับการไหลในขั้นที่สอง แรงดันย้อนกลับ แรงตึงของสปริงขั้นที่สอง และขนาดของการรั่วซึม อาจมีตั้งแต่เสียงดังป๊อปเป็นครั้งคราวไปจนถึงเสียงฟู่ต่อเนื่อง ใต้น้ำ วาล์วขั้นที่สองอาจถูกลดทอนด้วยเสียงน้ำ และเสียงดังป๊อปอาจกลายเป็นฟองอากาศที่ไหลเป็นช่วงๆ หรือต่อเนื่อง นี่ไม่ใช่ความเสียหายร้ายแรงโดยทั่วไป แต่ควรได้รับการแก้ไขเพราะจะแย่ลงเรื่อยๆ และยังเป็นการสิ้นเปลืองก๊าซอีกด้วย ในตัวควบคุมวาล์วต้นน้ำหรือตัวควบคุมที่มีวาล์วแยกที่ขั้นที่สอง เช่น วาล์วฉุกเฉินบนหมวกกันน็อคหรือหน้ากากเต็มหน้าที่จ่ายอากาศจากพื้นผิว ฟังก์ชันวาล์วระบายแรงดันของขั้นที่สองนี้อาจไม่สามารถใช้งานได้ และจำเป็นต้องมีวาล์วระบายแรงดันที่ขั้นแรกเพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันในท่อเพิ่มขึ้นจนแตก^{[ 35 ]} สาเหตุของการรั่วไหลดังกล่าว ได้แก่ การซีลโอริงที่ไม่ดีระหว่างที่นั่งวาล์วและตัวควบคุม หรือระหว่างก้านวาล์วและตัวควบคุม ซึ่งแก้ไขได้ง่ายโดยการเปลี่ยนโอริง สิ่งสกปรกบนพื้นผิวการซีลระหว่างหัววาล์วและที่นั่ง ความเสียหายหรือการสึกหรอมากเกินไปของพื้นผิวการซีลของที่นั่ง และรอยแตกในตัวที่นั่ง ที่นั่งมักเป็นพลาสติกแข็งและสามารถเปลี่ยนได้ หัววาล์วอาจเป็นส่วนประกอบของตัววาล์วหรือเป็นชิ้นส่วนที่เปลี่ยนได้ ซึ่งมักเป็นโลหะ^{[ 5 ] [ 20 ]}

การเกิดน้ำแข็งเกาะที่ตัวควบคุมเป็นการทำงานผิดปกติของตัวควบคุมการดำน้ำโดยการก่อตัวของน้ำแข็งบนหรือในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งหรือทั้งสองขั้นตอนทำให้ตัวควบคุมทำงานไม่ถูกต้อง การทำงานผิดปกติมีหลายประเภทที่เป็นไปได้ รวมถึงการติดขัดของวาล์วขั้นตอนแรกหรือขั้นตอนที่สองในตำแหน่งใดๆ ตั้งแต่ปิดสนิท ไปจนถึงการเปิดเต็มที่ซึ่งพบได้บ่อยกว่า ซึ่งอาจทำให้เกิดการไหลอย่างอิสระที่สามารถทำให้ถังดำน้ำว่างเปล่าได้ภายในไม่กี่นาที การก่อตัวของน้ำแข็งในช่องเปิดวาล์วไอเสียทำให้เกิดการรั่วไหลของน้ำเข้าไปในปากเป่า และการหลุดร่วงของเศษน้ำแข็งเข้าไปในอากาศที่หายใจเข้า ซึ่งนักดำน้ำอาจสูดดมเข้าไป ทำให้เกิดอาการหดเกร็งของ กล่องเสียง ได้^{[ 36 ]}

เมื่ออากาศขยายตัวระหว่างการลดความดันในตัวควบคุม อุณหภูมิจะลดลงและความร้อนจะถูกดูดซับจากสิ่งแวดล้อม^{[ 37 ]}เป็นที่ทราบกันดีว่าในน้ำที่เย็นกว่า 10 °C (50 °F) การใช้ตัวควบคุมเพื่อเติมลมถุงยกหรือเพื่อไล่อากาศออกจากตัวควบคุมใต้น้ำเพียงไม่กี่วินาที จะทำให้ตัวควบคุมหลายตัวเริ่มไหลอย่างอิสระและจะไม่หยุดจนกว่าจะหยุดจ่ายอากาศให้กับตัวควบคุม นักดำน้ำในน้ำเย็นบางคนติดตั้งวาล์วปิดแบบเลื่อน (การทำงานแบบสไลด์) ที่ตัวควบคุมขั้นที่สองแต่ละตัว เพื่อที่ว่าหากขั้นที่สองแข็งตัวจนเปิดออก อากาศแรงดันต่ำสามารถปิดไปยังขั้นที่สองที่แข็งตัวได้ ทำให้พวกเขาสามารถเปลี่ยนไปใช้ขั้นที่สองสำรองและยกเลิกการดำน้ำได้^{[ 36 ]}

ผลกระทบที่คุ้นเคยที่สุดของการแข็งตัวของเรกูเลเตอร์คือ การที่วาล์วควบคุมแรงดันขั้นที่สองเริ่มไหลอย่างอิสระเนื่องจากการก่อตัวของน้ำแข็งรอบกลไกวาล์วทางเข้า ซึ่งป้องกันไม่ให้วาล์วปิดหลังจากการหายใจเข้า นอกจากปัญหาการไหลอย่างอิสระจากการแข็งตัวของน้ำแข็งในขั้นที่สองแล้ว ปัญหาที่รู้จักกันน้อยกว่าคือการก่อตัวของน้ำแข็งอิสระ ซึ่งน้ำแข็งก่อตัวและสะสมอยู่ภายในขั้นที่สอง แต่ไม่ทำให้เรกูเลเตอร์ไหลอย่างอิสระ และนักดำน้ำอาจไม่รู้ว่ามีน้ำแข็งอยู่ น้ำแข็งที่สะสมอยู่ภายในขั้นที่สองนี้อาจหลุดออกมาในรูปของเศษเล็กๆ หรือก้อน และก่อให้เกิดอันตรายจากการสำลักอย่างมากเนื่องจากน้ำแข็งอาจถูกสูดดมเข้าไปได้ นี่อาจเป็นปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเรกูเลเตอร์ที่มีพื้นผิวภายใน เคลือบ เทฟลอนที่ช่วยให้น้ำแข็งหลุดออกจากพื้นผิวภายในและช่วยป้องกันไม่ให้เรกูเลเตอร์ไหลอย่างอิสระโดยการกำจัดน้ำแข็งออกไป สิ่งนี้อาจช่วยให้กลไกวาล์วควบคุมแรงดันเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ แต่น้ำแข็งก็ยังคงก่อตัวในเรกูเลเตอร์และต้องไปอยู่ที่ใดที่หนึ่งเมื่อมันหลุดออกมา หากสูดดมเข้าไป ก้อนน้ำแข็งอาจทำให้เกิดอาการหดเกร็งของกล่องเสียงหรืออาการไออย่างรุนแรงได้^{[ 36 ]}

ในตัวควบคุมแรงดันขั้นที่สองของการดำน้ำส่วนใหญ่ น้ำแข็งจะก่อตัวและสะสมบนส่วนประกอบภายใน เช่น คันโยกควบคุมวาล์ว ท่อตัวเรือนวาล์ว และตัวดันวาล์วทางเข้า ช่องว่างระหว่างคันโยกและจุดหมุนจะลดลงและในที่สุดก็จะถูกเติมเต็มด้วยน้ำแข็งที่ก่อตัวขึ้น ทำให้ทางเข้าไม่สามารถปิดสนิทได้ในระหว่างการหายใจออก เมื่อวาล์วเริ่มรั่ว ส่วนประกอบขั้นที่สองจะเย็นลงยิ่งขึ้นเนื่องจากผลของความเย็นจากการไหลอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดน้ำแข็งมากขึ้นและการไหลอิสระที่มากขึ้น ในตัวควบคุมบางตัว ผลของความเย็นนั้นมากจนน้ำรอบวาล์วไอเสียแข็งตัว ลดการไหลของไอเสีย เพิ่มความพยายามในการหายใจออก และสร้างแรงดันบวกในตัววาล์ว ทำให้หายใจออกผ่านตัวควบคุมได้ยาก ซึ่งอาจทำให้ผู้ดำน้ำคลายการจับที่ปากเป่าและหายใจออกรอบปากเป่า^{[ 36 ]}

ในกรณีของตัวควบคุมบางตัว เมื่อตัวควบคุมเริ่มไหลอย่างอิสระ การไหลจะเพิ่มขึ้นจนกลายเป็นการไหลอย่างอิสระเต็มที่ และส่งอากาศไปยังนักดำน้ำที่อุณหภูมิเย็นจัดจนเนื้อเยื่อในปากแข็งตัวได้ในเวลาอันสั้น ผลกระทบจะเพิ่มขึ้นตามความลึก และยิ่งนักดำน้ำอยู่ลึกเท่าไหร่ ก๊าซหายใจก็จะยิ่งหมดเร็วขึ้นเท่านั้น ในบางกรณีของการเสียชีวิตในน้ำเย็น เมื่อกู้ร่างของนักดำน้ำขึ้นมาได้แล้ว ก๊าซในถังก็หมดแล้ว และตัวควบคุมก็อุ่นขึ้นและละลายน้ำแข็ง ทำลายหลักฐาน ส่งผลให้สรุปว่าเสียชีวิตจากการจมน้ำเนื่องจากก๊าซหมด แต่ไม่มีสาเหตุเริ่มต้นจากการทำงานผิดปกติของตัวควบคุม^{[ 36 ]}

เมื่อก๊าซแรงดันสูงผ่านขั้นตอนแรกของตัวควบคุม แรงดันที่ลดลงจากแรงดันในกระบอกสูบไปสู่แรงดันระหว่างขั้นตอนจะทำให้เกิดการลดลงของอุณหภูมิเนื่องจากก๊าซขยายตัวยิ่งแรงดันในกระบอกสูบสูงเท่าใด แรงดันที่ลดลงก็จะยิ่งมากขึ้น และก๊าซก็จะยิ่งเย็นลงในท่อแรงดันต่ำไปยังขั้นตอนที่สอง การเพิ่มอัตราการไหลจะเพิ่มปริมาณความร้อนที่สูญเสียไป และก๊าซจะเย็นลง เนื่องจากมีการถ่ายเทความร้อนจากน้ำโดยรอบอย่างจำกัด หากอัตราการหายใจต่ำถึงปานกลาง (15 ถึง 30 ลิตรต่อนาที) ความเสี่ยงของการเกิดน้ำแข็งก็จะน้อยลง^{[ 36 ]}

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการก่อตัวของน้ำแข็ง ได้แก่: ^{[ 36 ]}

• ความดันในถัง: - การลดลงของอุณหภูมิเป็นสัดส่วนโดยตรงกับการลดลงของความดัน ดูสมการก๊าซทั่วไปความเสี่ยงจะสูงขึ้นสำหรับถังแรงดันสูงเมื่อบรรจุเต็ม
• อัตราการหายใจหรืออัตราการไหลเชิงปริมาตร: - การสูญเสียความร้อนเป็นสัดส่วนกับอัตราการไหลของมวลก๊าซ ซึ่งขึ้นอยู่กับความดันและอัตราการไหลเชิงปริมาตร
• ความลึก: - อัตราการไหลของมวลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความดันปลายทางสำหรับอัตราการไหลเชิงปริมาตรที่กำหนด
• อุณหภูมิน้ำ: - การอุ่นก๊าซที่ขยายตัวและกลไกควบคุมขึ้นอยู่กับอุณหภูมิน้ำ และความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างก๊าซกับน้ำ
• ระยะเวลาการไหล: ในช่วงอัตราการไหลสูง การสูญเสียความร้อนจะเร็วกว่าการคืนความร้อน และอุณหภูมิของก๊าซจะลดลง
• การออกแบบและวัสดุของตัวควบคุมแรงดัน: - วัสดุ การจัดเรียงชิ้นส่วน และการไหลของก๊าซในตัวควบคุมแรงดันส่งผลต่อการให้ความร้อนซ้ำและการสะสมของน้ำแข็ง ค่าการนำความร้อนของชิ้นส่วนต่างๆ ในตัวควบคุมแรงดันจะส่งผลต่ออัตราการถ่ายเทความร้อน
• องค์ประกอบของก๊าซหายใจ: - ปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิขึ้นอยู่กับความจุความร้อนจำเพาะของก๊าซนั้น

หากความดันในกระบอกสูบอยู่ที่ 2,500 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (170 บาร์) หรือมากกว่า และอัตราการไหลมากพอ (50 ถึง 62.5 ลิตรต่อนาที) น้ำแข็งมักจะก่อตัวขึ้นภายในตัวควบคุมแรงดันขั้นที่สองส่วนใหญ่ แม้ในน้ำที่มีอุณหภูมิ 7.2 ถึง 10 °C (45.0 ถึง 50.0 °F) เมื่ออุณหภูมิน้ำลดลงต่ำกว่า 4.4 °C (39.9 °F) ความเป็นไปได้ของการเกิดน้ำแข็งในตัวควบคุมแรงดันขั้นที่สองจะกลายเป็นความเสี่ยงที่สำคัญ และควรพิจารณาก่อนเริ่มออกกำลังกายหนัก เติม BC หรือกิจกรรมอื่นใดที่ต้องการการไหลของอากาศจำนวนมาก ในน้ำที่มีอุณหภูมิ 7.2 ถึง 10 °C (45.0 ถึง 50.0 °F) ตัวควบคุมแรงดันส่วนใหญ่จะเกิดน้ำแข็งเกาะหากนักดำน้ำไล่อากาศออกจากตัวควบคุมแรงดันอย่างรุนแรงเพียง 5 ถึง 10 วินาทีเพื่อเติมถุงยกขนาดเล็ก ด้วยเหตุนี้ กฎสำคัญในการดำน้ำในน้ำเย็นคือห้ามปล่อยอากาศไหลผ่านตัวควบคุมแรงดันโดยเจตนา^{[ 36 ]}

เมื่ออุณหภูมิของน้ำลดลงต่ำกว่า 3.3 °C (37.9 °F) จะไม่มีความร้อนในน้ำเพียงพอที่จะทำให้ส่วนประกอบของขั้นที่สองที่ถูกทำให้เย็นลงด้วยก๊าซเย็นจากขั้นแรกอุ่นขึ้น และขั้นที่สองส่วนใหญ่จะเริ่มก่อตัวเป็นน้ำแข็ง^{[ 36 ]}

อากาศเย็นระหว่างช่วงความดันจะเข้าสู่ช่วงที่สองและลดความดันลงจนถึงความดันบรรยากาศ ซึ่งทำให้เย็นลงไปอีก ส่งผลให้ส่วนประกอบของวาล์วทางเข้าช่วงที่สองเย็นลงต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง และเมื่อนักดำน้ำหายใจออก ความชื้นในลมหายใจจะควบแน่นบนส่วนประกอบที่เย็นและกลายเป็นน้ำแข็ง ความร้อนจากน้ำโดยรอบอาจช่วยรักษาอุณหภูมิของส่วนประกอบของเรกูเลเตอร์ช่วงที่สองให้คงความอุ่นเพียงพอที่จะป้องกันการสะสมของน้ำแข็งได้ แต่ลมหายใจของนักดำน้ำที่อุณหภูมิ 29 ถึง 32 องศาเซลเซียส (84 ถึง 90 องศาฟาเรนไฮต์) จะไม่มีความร้อนเพียงพอที่จะชดเชยผลกระทบจากความเย็นของอากาศที่ขยายตัวเมื่ออุณหภูมิของน้ำต่ำกว่า 4 องศาเซลเซียส (39 องศาฟาเรนไฮต์) มาก และเมื่ออุณหภูมิของน้ำลดลงต่ำกว่า 4 องศาเซลเซียส (39 องศาฟาเรนไฮต์) จะไม่มีความร้อนในน้ำเพียงพอที่จะทำให้ส่วนประกอบของเรกูเลเตอร์อุ่นขึ้นเร็วพอที่จะป้องกันไม่ให้ความชื้นในลมหายใจของนักดำน้ำกลายเป็นน้ำแข็งได้หากนักดำน้ำหายใจแรง นี่คือเหตุผลที่มาตรฐาน CE กำหนดขีดจำกัดน้ำเย็นไว้ที่ 4 องศาเซลเซียส (39 องศาฟาเรนไฮต์) ซึ่งเป็นจุดที่เรกูเลเตอร์สำหรับดำน้ำหลายๆ รุ่นเริ่มมีน้ำแข็งเกาะ^{[ 36 ]}

ยิ่งก๊าซขยายตัวในอัตราสูงนานเท่าใด ก็ยิ่งผลิตก๊าซเย็นได้มากขึ้นเท่านั้น และสำหรับอัตราการให้ความร้อนซ้ำที่กำหนด ส่วนประกอบของตัวควบคุมก็จะยิ่งเย็นลงเท่านั้น การรักษาอัตราการไหลสูงให้อยู่ในระยะเวลาที่สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จะช่วยลดการก่อตัวของน้ำแข็ง^{[ 36 ]}

อากาศจากถังดำน้ำจะถูกลดความดันลงอย่างมาก - มากถึง 220 บาร์ (3,200 psi) จากถังเต็ม 230 บาร์ (3,300 psi) และ 290 บาร์ (4,200 psi) จากถังเต็ม 300 บาร์ (4,400 psi) ที่ผิวน้ำ - เมื่อผ่านขั้นตอนแรกของตัวควบคุม การลดความดันนี้ทำให้อุณหภูมิของอากาศลดลง และความร้อนจะถูกดูดซับจากส่วนประกอบของตัวควบคุม เนื่องจากส่วนประกอบเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นโลหะและเป็นตัวนำความร้อนที่ดี ตัวควบคุมจึงจะเย็นลงอย่างรวดเร็วจนมีอุณหภูมิต่ำกว่าตัวกลางโดยรอบ ก๊าซที่ออกมาจากขั้นตอนแรกจะเย็นกว่าน้ำเสมอเมื่อก๊าซในถังมีอุณหภูมิเท่ากับน้ำ ดังนั้นเมื่อจุ่มลงในน้ำระหว่างการดำน้ำ น้ำที่อยู่รอบๆ ตัวควบคุมจะเย็นลง และหากน้ำนั้นเย็นมากอยู่แล้ว ก็อาจแข็งตัวได้^{[ 38 ] [ 36 ]}

สาเหตุสองประการที่ทำให้เกิดการแข็งตัวในขั้นตอนแรกคือ การแข็งตัวภายในเนื่องจากความชื้นในก๊าซมากเกินไป ซึ่งพบได้น้อยกว่า ระบบกรองอากาศของคอมเพรสเซอร์อากาศแรงดันสูงส่วนใหญ่จะจ่ายอากาศที่มีจุดน้ำค้างต่ำกว่า −40 °C (−40 °F) การแข็งตัวภายในในขั้นตอนแรกอาจเกิดขึ้นได้หากปริมาณความชื้นสูงกว่าจุดน้ำค้าง เนื่องจากตัวแยกและวัสดุกรองของคอมเพรสเซอร์ไม่ได้บำรุงรักษาอย่างเหมาะสม

สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการเกิดน้ำแข็งในขั้นตอนแรกคือการเกิดน้ำแข็งภายนอกของน้ำโดยรอบด้านนอกของขั้นตอนแรก ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในน้ำที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 4.4 °C (39.9 °F) หากอัตราการไหลและแรงดันจ่ายของกระบอกสูบสูง น้ำที่เย็นกว่าและอัตราการไหลสูงจะเพิ่มความเสี่ยงของการเกิดน้ำแข็งในขั้นตอนแรก การออกแบบขั้นตอนแรกที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับน้ำเย็นจะมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่และการนำความร้อนที่ดีเพื่อให้สามารถถ่ายเทความร้อนจากน้ำโดยรอบได้เร็วขึ้น เมื่อน้ำแข็งก่อตัวและหนาขึ้นที่ด้านนอกของขั้นตอนแรก มันจะลดการถ่ายเทความร้อนลงไปอีก เนื่องจากน้ำแข็งเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี และในน้ำที่มีอุณหภูมิ 1.6 °C (34.9 °F) หรือต่ำกว่านั้น อาจไม่มีความร้อนเพียงพอที่จะละลายน้ำแข็งในขั้นตอนแรกได้เร็วกว่าที่มันก่อตัวขึ้นสำหรับอัตราการไหล 40 ลิตรต่อนาทีหรือมากกว่านั้น ชั้นน้ำแข็งที่หนาจะใช้เวลาสักระยะในการละลายแม้หลังจากหยุดการไหลของก๊าซแล้ว แม้ว่าจะปล่อยขั้นตอนแรกไว้ในน้ำก็ตาม การเกิดน้ำแข็งในขั้นตอนแรกอาจเป็นปัญหาใหญ่กว่าในน้ำจืด เนื่องจากน้ำแข็งในน้ำจืดละลายยากกว่าน้ำแข็งในน้ำทะเล^{[ 36 ]}

หากน้ำที่สัมผัสโดยตรงกับกลไกการถ่ายโอนแรงดัน (ไดอะแฟรมหรือลูกสูบและสปริงที่ปรับสมดุลแรงดันภายใน) หรือบริเวณพอร์ตตรวจจับของลูกสูบขั้นแรกของตัวควบคุมแรงดันเกิดการแข็งตัว แรงดันป้อนกลับจากสภาพแวดล้อมจะหายไป และกลไกจะถูกล็อกอยู่ในตำแหน่งที่เกิดการแข็งตัว ซึ่งอาจอยู่ระหว่างปิดสนิทและเปิดเต็มที่ เนื่องจากน้ำแข็งจะขัดขวางการเคลื่อนไหวที่จำเป็นในการควบคุมแรงดันปลายทาง เนื่องจากการระบายความร้อนเกิดขึ้นในระหว่างการไหลผ่านตัวควบคุมแรงดัน การแข็งตัวมักเกิดขึ้นเมื่อวาล์วขั้นแรกเปิดอยู่ และจะทำให้วาล์วแข็งตัวเปิดอยู่ ส่งผลให้มีการไหลผ่านขั้นแรกอย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้จะทำให้แรงดันระหว่างขั้นเพิ่มขึ้นจนกว่าขั้นที่สองจะเปิดเพื่อระบายแรงดันส่วนเกิน และตัวควบคุมแรงดันจะไหลอย่างอิสระในอัตราที่ค่อนข้างคงที่ ซึ่งอาจเป็นการไหลอย่างอิสระมากเกินไปหรือน้อยเกินไปที่จะให้ก๊าซหายใจตามความต้องการ หากขั้นที่สองปิดลง วาล์วระบายแรงดันในขั้นแรกจะเปิด หรือท่อหรือข้อต่อแรงดันต่ำจะแตก ผลกระทบทั้งหมดเหล่านี้จะทำให้การไหลผ่านขั้นตอนแรกดำเนินต่อไป ดังนั้นการระบายความร้อนจะดำเนินต่อไป และจะทำให้ก้อนน้ำแข็งที่ก่อให้เกิดปัญหาคงสภาพแช่แข็งอยู่ เพื่อที่จะทำลายวงจรนี้ จำเป็นต้องหยุดการไหลของก๊าซที่ทางเข้าหรือทำให้ก้อนน้ำแข็งสัมผัสกับแหล่งความร้อนที่สามารถละลายน้ำแข็งได้ ในขณะที่อยู่ใต้น้ำ เป็นไปได้ยากที่จะพบแหล่งความร้อนที่จะละลายน้ำแข็ง และการหยุดการไหลจึงเป็นทางเลือกเดียว เห็นได้ชัดว่าการไหลจะหยุดลงเมื่อความดันในกระบอกสูบลดลงจนถึงระดับความดันบรรยากาศ แต่สิ่งนี้ไม่เป็นที่ต้องการเพราะหมายถึงการสูญเสียก๊าซหายใจทั้งหมด ทางเลือกอื่นคือการปิดวาล์วกระบอกสูบเพื่อปิดความดันที่แหล่งกำเนิด เมื่อทำเช่นนี้แล้ว น้ำแข็งจะละลายตามปกติเนื่องจากความร้อนจากน้ำโดยรอบถูกดูดซับโดยน้ำแข็งที่เย็นกว่าเล็กน้อย และเมื่อน้ำแข็งละลายแล้ว ตัวควบคุมก็จะทำงานได้อีกครั้ง^{[ 38 ] [ 36 ]}

สามารถหลีกเลี่ยงการแข็งตัวนี้ได้โดยการป้องกันไม่ให้น้ำสัมผัสโดยตรงกับชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ซึ่งเย็นตัวลงของกลไกควบคุม^{[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]}หรือโดยการเพิ่มการไหลของความร้อนจากสภาพแวดล้อมโดยรอบเพื่อไม่ให้เกิดการแข็งตัว^{[ 42 ]}ทั้งสองกลยุทธ์นี้ใช้ในการออกแบบตัวควบคุม^{[ 36 ]}

ตัวควบคุมแรงดันสกูบาที่มีชั้นพลาสติกอยู่ด้านนอกไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในน้ำเย็น การหุ้มฉนวนขั้นแรกหรือขั้นที่สองจะขัดขวางการอุ่นขึ้นจากน้ำโดยรอบและเร่งการแข็งตัว^{[ 36 ]}

ชุดอุปกรณ์แยกสิ่งแวดล้อมในขั้นตอนแรกส่วนใหญ่สามารถช่วยได้ในระดับหนึ่ง อย่างน้อยก็ในช่วงระยะเวลาการทดสอบจำลองการหายใจ CE ในปัจจุบัน การแช่แข็งของขั้นตอนแรกมักใช้เวลานานกว่าการแช่แข็งของขั้นตอนที่สอง ขั้นตอนแรกส่วนใหญ่สามารถส่งได้ 62.5 ลิตรต่อนาที เป็นเวลาอย่างน้อยห้านาทีที่อุณหภูมิ 1.6 °C (34.9 °F) ที่ระดับความลึก 57 msw (190 fsw) โดยไม่เกิดการแช่แข็ง แต่ถ้าขั้นตอนที่สองเริ่มการไหลอิสระในอัตราสูง ขั้นตอนแรกโดยทั่วไปจะเกิดการแช่แข็งอย่างรวดเร็วและสูญเสียการป้อนกลับความดันบรรยากาศ^{[ 36 ]}

ตัวควบคุมขั้นแรกที่จุ่มอยู่ในน้ำที่อุณหภูมิเดียวกัน โดยใช้แรงดันจ่าย แรงดันระหว่างขั้น และอัตราการไหลที่เท่ากัน จะทำให้อุณหภูมิของก๊าซที่ปล่อยออกมาเท่ากัน โดยต่างกันเพียง 1 หรือ 2 องศา ขึ้นอยู่กับค่าการนำความร้อนของตัววาล์ว^{[ 36 ]}

ในแต่ละครั้งที่หายใจเข้า ความดันจะลดลงอย่างฉับพลันจากความดันในกระบอกสูบซึ่งโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 230 ถึง 50 บาร์ ไปสู่ความดันระหว่างขั้นตอนซึ่งโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 8 บาร์เหนือความดันบรรยากาศ หากอุณหภูมิของน้ำอยู่ที่ประมาณ 0 ถึง 2 °C (32 ถึง 36 °F) และอัตราการหายใจสูงที่ 62.5 ลิตรต่อนาที อุณหภูมิระหว่างขั้นตอนจะอยู่ที่ประมาณ −27 ถึง −28 °C (−17 ถึง −18 °F) ซึ่งต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำมาก เมื่ออากาศผ่านท่อมาตรฐานยาว 700 ถึง 800 มิลลิเมตร (28 ถึง 31 นิ้ว) ไปยังขั้นตอนที่สอง อากาศจะอุ่นขึ้นเพียงประมาณ −11 °C (12 °F) ซึ่งยังคงต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง จะมีการเย็นตัวลงอีกเล็กน้อยในระหว่างการขยายตัวผ่านขั้นตอนที่สอง^{[ 36 ]}

อากาศและส่วนประกอบที่เย็นของขั้นตอนที่สองจะเย็นพอที่จะทำให้ความชื้นในอากาศที่หายใจออกแข็งตัว ซึ่งสามารถก่อตัวเป็นชั้นน้ำแข็งภายในขั้นตอนที่สองได้ แรงดันกระบอกสูบที่สูงขึ้นจะทำให้เกิดอากาศที่เย็นกว่าในระหว่างการขยายตัวของขั้นตอนแรก การไล่อากาศออกจากกระบอกสูบ 200 บาร์เป็นเวลาสามถึงห้าวินาทีในน้ำอุณหภูมิ 0 ถึง 2 °C (32 ถึง 36 °F) สามารถทำให้อุณหภูมิต่ำกว่า −31 °C (−24 °F) ที่ขั้นตอนแรก และ −20 °C (−4 °F) ที่ทางเข้าของขั้นตอนที่สอง^{[ 36 ]}

ในน้ำที่มีอุณหภูมิ 10 °C (50 °F) หรือต่ำกว่า ความดันในกระบอกสูบ 170 บาร์ (2,500 psi) และอัตราการหายใจ 50 ลิตรต่อนาทีหรือมากกว่า อุณหภูมิของอากาศที่เข้าสู่ขั้นที่สองอาจต่ำกว่าจุดเยือกแข็งมาก และยิ่งความดันในกระบอกสูบสูง อากาศก็จะยิ่งเย็นลง^{[ 36 ]}ในน้ำที่เย็นกว่า 4.4 °C (39.9 °F) ความเป็นไปได้ของการก่อตัวและการสะสมของน้ำแข็งในขั้นที่สองจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากอัตราการหายใจเกิน 50 ลิตรต่อนาที การไหลอย่างอิสระที่เกิดจากการแข็งตัวมักจะเพิ่มความรุนแรงขึ้นจนกระทั่งตัวควบคุมปล่อยอากาศออกมาเป็นจำนวนมาก ทำให้การหายใจออกยากขึ้น และทำให้หายใจลำบากมาก การไหลของมวลอากาศจะเพิ่มขึ้นตามความลึกและการออกแรง และอุณหภูมิจะลดลงตามไปด้วย ท่อระหว่างขั้นที่ยาวขึ้นจะช่วยให้ก๊าซระหว่างขั้นอุ่นขึ้นเล็กน้อยก่อนที่จะถึงวาล์วขั้นที่สอง แม้ว่าการอุ่นขึ้นจะไม่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับความยาวของท่อ และวัสดุของท่อก็ไม่ใช่ตัวนำความร้อนที่ดีนัก^{[ 36 ]}

อุณหภูมิอากาศเหนือน้ำแข็งอาจเย็นกว่าน้ำใต้น้ำแข็งมาก และความร้อนจำเพาะของอากาศก็น้อยกว่าความร้อนจำเพาะของน้ำมาก ส่งผลให้อุณหภูมิของตัวควบคุมและก๊าซระหว่างขั้นตอนเมื่ออยู่นอกน้ำลดลง และอาจเกิดการเย็นตัวเพิ่มเติมได้ ซึ่งจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดน้ำแข็งในขั้นตอนที่สอง และก๊าซในกระบอกสูบอาจเย็นตัวลงมากพอที่จะทำให้เกิดการควบแน่นของความชื้นที่เหลืออยู่ระหว่างการขยายตัวในขั้นตอนแรก เนื่องจากก๊าซที่ขยายตัวอาจเย็นตัวลงต่ำกว่าจุดน้ำค้าง −50 °C (−58 °F) ที่กำหนดไว้สำหรับก๊าซหายใจแรงดันสูง ซึ่งอาจทำให้เกิดน้ำแข็งภายในขั้นตอนแรกได้ สามารถหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้โดยการจำกัดการหายใจจากชุดในอากาศเย็นให้น้อยที่สุด^{[ 43 ]}

ผลกระทบที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นกับขั้นตอนที่สอง อากาศที่ขยายตัวและเย็นลงแล้วผ่านขั้นตอนแรกจะขยายตัวอีกครั้งและเย็นลงอีกที่วาล์วควบคุมของขั้นตอนที่สอง ซึ่งจะทำให้ส่วนประกอบของขั้นตอนที่สองเย็นลง และน้ำที่สัมผัสกับส่วนประกอบเหล่านั้นอาจแข็งตัวเป็นน้ำแข็ง ส่วนประกอบที่เป็นโลหะรอบๆ ส่วนที่เคลื่อนที่ได้ของกลไกวาล์วช่วยให้เกิดการถ่ายเทความร้อนจากน้ำโดยรอบที่อุ่นกว่าเล็กน้อย และจากอากาศที่นักดำน้ำหายใจออก ซึ่งอุ่นกว่าสภาพแวดล้อมมาก^{[ 38 ]}

การเกิดน้ำแข็งในขั้นตอนที่สองสามารถเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วจากความชื้นในลมหายใจที่หายใจออก ดังนั้นตัวควบคุมที่ป้องกันหรือลดการสัมผัสของลมหายใจที่หายใจออกของนักดำน้ำกับส่วนประกอบที่เย็นกว่าและบริเวณที่ก๊าซเย็นเข้าไป มักจะทำให้เกิดน้ำแข็งบนส่วนประกอบที่สำคัญน้อยลง คุณสมบัติการถ่ายเทความร้อนของวัสดุยังสามารถส่งผลต่อการก่อตัวของน้ำแข็งและความเสี่ยงต่อการเกิดน้ำแข็งได้อย่างมาก ตัวควบคุมที่มีวาล์วไอเสียที่ปิดไม่สนิทจะเกิดน้ำแข็งได้อย่างรวดเร็วเมื่อน้ำโดยรอบรั่วเข้าไปในตัวเรือน ขั้นตอนที่สองทั้งหมดสามารถเกิดน้ำแข็งได้เมื่ออุณหภูมิของก๊าซขาเข้าโดยเฉลี่ยต่ำกว่า −4 °C (25 °F) และสิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในอุณหภูมิน้ำสูงถึง 10 °C (50 °F) น้ำแข็งที่ก่อตัวอาจทำให้เกิดการไหลอย่างอิสระหรือไม่ก็ได้ แต่น้ำแข็งใดๆ ภายในตัวเรือนของตัวควบคุมอาจก่อให้เกิดอันตรายจากการสูดดมได้^{[ 36 ]}

การแข็งตัวขั้นที่สองมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นได้เช่นกันเมื่อวาล์วเปิดอยู่ ทำให้เกิดการไหลอย่างอิสระ ซึ่งอาจทำให้เกิดการแข็งตัวขั้นแรกหากไม่หยุดทันที หากสามารถหยุดการไหลผ่านขั้นที่สองที่แข็งตัวได้ก่อนที่ขั้นแรกจะแข็งตัว กระบวนการก็สามารถหยุดได้ ซึ่งอาจเป็นไปได้หากขั้นที่สองติดตั้งวาล์วปิด แต่ถ้าทำเช่นนั้น ขั้นแรกจะต้องติดตั้งวาล์วป้องกันแรงดันเกิน เนื่องจากการปิดการจ่ายไปยังขั้นที่สองจะทำให้ฟังก์ชันรองของมันในฐานะวาล์วป้องกันแรงดันเกินใช้งานไม่ได้^{[ 38 ]}

ขั้นตอนที่สองที่เป็นโลหะและพลาสติกจะเย็นลงเท่ากัน แต่แตกต่างกันที่ความเร็วในการเย็นลง ตัวเรือนโลหะนำความร้อนได้เร็วกว่าจึงจะเย็นลงเร็วกว่า แต่ก็จะอุ่นขึ้นเร็วกว่าการขึ้นรูปพลาสติก และชิ้นส่วนพลาสติกอาจเป็นฉนวนให้กับชิ้นส่วนโลหะภายใน ทำให้ลดอัตราการอุ่นขึ้นของน้ำ ชิ้นส่วนโลหะอาจเป็นปัญหามากกว่าเมื่ออยู่นอกน้ำในอากาศที่เย็นจัด เนื่องจากจะดูดความร้อนจากส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายที่สัมผัสได้เร็วกว่าพลาสติกหรือยาง^{[ 36 ]}

ในกรณีส่วนใหญ่ หมวกกันน็อคที่จ่ายอากาศจากผิวน้ำและวาล์วควบคุมแรงดันของหน้ากากเต็มหน้าจะไม่เย็นพอที่จะเกิดน้ำแข็งได้ เนื่องจากสายส่งอากาศทำหน้าที่เป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและทำให้อากาศอุ่นขึ้นจนถึงอุณหภูมิของน้ำ^{[ 36 ]}หากนักดำน้ำที่จ่ายอากาศจากผิวน้ำกระโดดออกจากเรือไปยังแหล่งจ่ายก๊าซฉุกเฉินสำหรับดำน้ำสกูบา ปัญหาจะเหมือนกับปัญหาของการดำน้ำสกูบา แม้ว่าบล็อกก๊าซโลหะและทางเดินก๊าซแบบท่อโค้งก่อนถึงขั้นที่สองจะทำให้ก๊าซระหว่างขั้นอุ่นขึ้นได้มากกว่าที่ชุดดำน้ำสกูบาปกติจะให้ได้

เมื่อดำน้ำลึกในน้ำที่มีอุณหภูมิระหว่าง 7 ถึง 10 °C (45 ถึง 50 °F) อากาศที่มาถึงขั้นที่สองอาจมีอุณหภูมิอยู่ในช่วง −20 ถึง −10 °C (−4 ถึง 14 °F) ได้อย่างง่ายดาย ในขณะที่อากาศที่ส่งมาจากผิวน้ำจะมีอุณหภูมิเกือบเท่ากับน้ำ ซึ่งในกรณีที่แย่ที่สุดอาจต่ำกว่าจุดเยือกแข็งเล็กน้อย แต่ก็ยังอุ่นพอสำหรับลมหายใจออกของนักดำน้ำเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำแข็งก่อตัว^{[ 36 ]} หากอุณหภูมิอากาศที่ผิวน้ำต่ำกว่าจุดเยือกแข็งมาก (ต่ำกว่า −4 °C (25 °F)) ความชื้นที่มากเกินไปจากถังปริมาตรอาจแข็งตัวเป็นเม็ดน้ำแข็ง ซึ่งสามารถไหลลงมาตามสายส่งอากาศและไปสิ้นสุดที่ช่องรับอากาศของหมวกกันน็อค ปิดกั้นอากาศไปยังวาล์วควบคุม ไม่ว่าจะเป็นการลดการไหลหรือการอุดตันอย่างสมบูรณ์หากเม็ดน้ำแข็งสะสมและก่อตัวเป็นปลั๊ก การเกิดน้ำแข็งในระบบที่ส่งอากาศจากผิวน้ำสามารถป้องกันได้โดยการใช้ระบบแยกความชื้นที่มีประสิทธิภาพและการระบายคอนเดนเสทเป็นประจำ นอกจากนี้ยังสามารถใช้ตัวกรองดูดความชื้นได้อีกด้วย การใช้ก๊าซแรงดันสูงสำหรับการจ่ายอากาศบนพื้นผิวโดยทั่วไปไม่ใช่ปัญหา เนื่องจากคอมเพรสเซอร์แรงดันสูงใช้ระบบกรองที่ทำให้อากาศแห้งเพียงพอที่จะรักษาระดับจุดน้ำค้างให้ต่ำกว่า −40 °C (−40 °F) การรักษาให้ส่วนของสายเคเบิลที่สัมผัสกับอากาศเย็นบนพื้นผิวให้สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ก็จะช่วยได้เช่นกัน ส่วนที่อยู่ในน้ำโดยปกติจะไม่เย็นพอที่จะเป็นปัญหา^{[ 36 ]}

• การออกแบบและโครงสร้างของตัวควบคุมแรงดันที่ไม่เหมาะสม: คุณลักษณะการออกแบบใดๆ ที่ลดการถ่ายเทความร้อนระหว่างตัวควบคุมแรงดันกับน้ำโดยรอบ เช่น ชิ้นส่วนพลาสติก อาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดการแข็งตัว ตัวควบคุมแรงดันที่เหมาะสมและผ่านการทดสอบสำหรับการใช้งานในน้ำเย็นจะระบุไว้ในข้อกำหนด
• อัตราการไหลสูงเกินไปผ่านตัวควบคุมแรงดัน อาจเกิดจากสาเหตุดังต่อไปนี้:
  • การไหลโดยไม่ตั้งใจเมื่อทำวาล์วควบคุมระดับที่สองหล่น เหตุการณ์นี้มักเกิดขึ้นเมื่อส่วนปากเป่าหันขึ้นด้านบน และอาจทำให้เกิดการแข็งตัวในน้ำที่ค่อนข้างอุ่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ผิวน้ำหากวาล์วควบคุมระดับแรกอยู่นอกน้ำ
  • การไล่ก๊าซออกอาจทำให้มีอัตราการไหลสูงมาก
  • ระบบหายใจร่วม (Buddy breathing) จะส่งก๊าซให้กับนักดำน้ำสองคนผ่านทางอุปกรณ์ควบคุมแรงดันขั้นแรกและขั้นที่สองชุดเดียวกัน
  • ระบบหายใจแบบอ็อกโตจะส่งก๊าซสำหรับนักดำน้ำสองคนผ่านวาล์วควบคุมแรงดันขั้นแรกตัวเดียวกัน และมีโอกาสสูงที่จะทำให้วาล์วควบคุมแรงดันขั้นแรกแข็งตัว
  • การเติมถุงยกหรือ DSMB จากตัวควบคุมการหายใจ^{[ 39 ]}
  • การสูบลมเข้าชุดดำน้ำหรือเสื้อชูชีพเป็นเวลานานๆ ในขณะที่หายใจจากตัวควบคุมแรงดันตัวเดียวกัน
  • อัตราการหายใจสูงเนื่องจากการออกแรง
• อุณหภูมิน้ำต่ำ: น้ำที่อยู่ใต้แผ่นน้ำแข็งโดยตรงมักจะเย็นกว่าน้ำที่อยู่ลึกลงไปในแหล่งน้ำจืด
• การหายใจผ่านตัวควบคุมเหนือชั้นน้ำแข็งในอุณหภูมิที่ต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง ซึ่งไม่มีการอุ่นก๊าซในท่อระหว่างขั้นตอนด้วยน้ำโดยรอบที่ค่อนข้างอุ่น

• รักษาภายในของขั้นที่สองให้แห้งสนิทก่อนเข้าสู่น้ำ^{[ 44 ]}

• ห้ามหายใจผ่านเรกูเลเตอร์จนกว่าจะอยู่ใต้น้ำ เมื่อทดสอบเรกูเลเตอร์ก่อนดำน้ำ ให้หายใจเข้าเท่านั้น หลีกเลี่ยงการหายใจออกผ่านเรกูเลเตอร์ เพราะความชื้นในลมหายใจจะแข็งตัวในวาล์วควบคุม^{[ 44 ]}

• ป้องกันไม่ให้น้ำเข้าไปในห้องขั้นที่สองระหว่างหรือระหว่างการดำน้ำ^{[ 44 ]}
• กดปุ่มไล่อากาศไม่เกิน 5 วินาทีก่อนหรือระหว่างการดำน้ำ และหลีกเลี่ยงสิ่งนี้หากเป็นไปได้^{[ 44 ]}
• หลีกเลี่ยงภาระงานหนักที่จะเพิ่มอัตราการหายใจและปริมาณอากาศที่เคลื่อนผ่านวาล์วในแต่ละรอบการหายใจอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 44 ]}
• การตรวจสอบให้แน่ใจว่าอากาศในการดำน้ำปราศจากความชื้น^{[ 44 ]}
• ควรเก็บตัวควบคุมไว้ในสภาพแวดล้อมที่อบอุ่นก่อนดำน้ำ ถ้าเป็นไปได้^{[ 44 ]}

Kirby Morgan ได้พัฒนาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อสแตนเลส ("Thermo Exchanger") เพื่อให้ความร้อนแก่ก๊าซจากตัวควบคุมขั้นแรกเพื่อลดความเสี่ยงที่ตัวควบคุมการดำน้ำขั้นที่สองจะแข็งตัวเมื่อดำน้ำในน้ำเย็นจัดที่อุณหภูมิต่ำถึง −2.2 °C (28.0 °F) ^{[ 36 ]}ความยาวและการนำความร้อนที่ดีของท่อ และมวลความร้อนของบล็อกช่วยให้ความร้อนจากน้ำเพียงพอที่จะทำให้อากาศอุ่นขึ้นจนมีอุณหภูมิใกล้เคียงกับน้ำโดยรอบภายในหนึ่งถึงสององศา^{[ 36 ]}

• นักดำน้ำจะปิดวาล์วถังที่จ่ายก๊าซให้กับเรกูเลเตอร์ที่แข็งตัว และเปลี่ยนไปใช้การหายใจจากเรกูเลเตอร์สำรอง วิธีนี้จะช่วยประหยัดก๊าซและให้เวลาเรกูเลเตอร์ที่แข็งตัวละลายน้ำแข็ง
• หากนักดำน้ำผูกเชือกไว้กับตัว พวกเขาสามารถส่งสัญญาณไปยังผู้ควบคุมเชือกด้วยสัญญาณฉุกเฉินที่ตกลงกันไว้ล่วงหน้า (โดยปกติคือการดึงเชือกห้าครั้งขึ้นไป) ในขณะที่หายใจจากเรกูเลเตอร์แบบไหลต่อเนื่อง (เป็นทางเลือกที่ไม่เหมาะสมนัก ใช้หากไม่มีแหล่งจ่ายก๊าซสำรอง) การดึงห้าครั้งมักจะบ่งชี้ว่าผู้ควบคุมบนผิวน้ำควรดึงนักดำน้ำขึ้นสู่ผิวน้ำ หรือในกรณีนี้คือรูในน้ำแข็ง
• หากดำน้ำโดยไม่ผูกเชือก นักดำน้ำควรปฏิบัติตามคำแนะนำในการกลับไปยังรูน้ำแข็ง และหลีกเลี่ยงการทิ้งเชือกไว้ เว้นแต่จะสามารถใช้เชือกกระโดด หรือมองเห็นรูน้ำแข็งได้
• หากอยู่ใต้รูน้ำแข็งโดยตรงและอยู่ในระยะที่มองเห็นได้ ให้รีบขึ้นสู่ผิวน้ำในกรณีฉุกเฉิน (เป็นทางเลือกที่แย่ที่สุดรองจากการจมน้ำ)

โปรโตคอลสำหรับการแช่แข็งตัวควบคุมมักจะรวมถึงการยกเลิกการดำน้ำ^{[ 44 ]}

การรั่วไหลของแก๊สอาจเกิดจากท่อแตกหรือรั่ว โอริงชำรุด โอริงระเบิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตัวเชื่อมต่อแอก การเชื่อมต่อหลวม และความผิดปกติอื่นๆ ที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ ท่อเติมลมแรงดันต่ำอาจเชื่อมต่อไม่ถูกต้อง หรือวาล์วกันกลับอาจรั่ว ท่อแรงดันต่ำที่แตกมักจะสูญเสียแก๊สเร็วกว่าท่อแรงดันสูงที่แตก เนื่องจากท่อแรงดันสูงมักจะมีรูจำกัดการไหลในข้อต่อที่ขันเข้ากับพอร์ต^{[ 5 ] : 185} เนื่องจากเกจวัดแรงดันใต้น้ำไม่ต้องการการไหลสูง และการเพิ่มแรงดันที่ช้าลงในท่อเกจมีโอกาสน้อยที่จะทำให้เกจโอเวอร์โหลด ในขณะที่ท่อไปยังขั้นที่สองต้องมีอัตราการไหลสูงสุดสูงเพื่อลดงานการหายใจ^{[ 35 ]}ความล้มเหลวของโอริงที่ค่อนข้างพบบ่อยเกิดขึ้นเมื่อซีลแคลมป์แอกหลุดออกเนื่องจากแรงยึดไม่เพียงพอหรือการเสียรูปยืดหยุ่นของแคลมป์จากการกระแทกกับสิ่งแวดล้อม สิ่งนี้สามารถก่อให้เกิดการรั่วไหลได้ตั้งแต่เล็กน้อยไปจนถึงร้ายแรง และอาจแย่ลงเรื่อยๆ เมื่อเวลาผ่านไป

การหายใจเปียกเกิดจากน้ำเข้าไปในตัวควบคุม ทำให้ความสะดวกสบายและความปลอดภัยในการหายใจลดลง น้ำสามารถรั่วเข้าไปในตัวเครื่องขั้นที่สองได้ผ่านชิ้นส่วนอ่อนที่เสียหาย เช่น ปากเป่าฉีกขาด วาล์วไอเสียเสียหาย และไดอะแฟรมเป็นรูพรุน ผ่านตัวเรือนที่แตก หรือผ่านวาล์วไอเสียที่ปิดไม่สนิทหรือสกปรก สาเหตุส่วนใหญ่ของการหายใจเปียกสามารถแก้ไขได้โดยการเปลี่ยนหรือติดตั้งส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องอย่างถูกต้อง หรือโดยการกำจัดสิ่งสกปรกและทำความสะอาดวาล์วไอเสียและช่องระบายอากาศ^{[ 35 ]}

การหายใจที่ต้องใช้แรงมากอาจเกิดจากความต้านทานการหายใจเข้าสูง ความต้านทานการหายใจออกสูง หรือทั้งสองอย่าง ความต้านทานการหายใจเข้าสูงอาจเกิดจากแรงดันเปิดสูง แรงดันระหว่างขั้นต่ำ แรงเสียดทานในชิ้นส่วนเคลื่อนที่ของวาล์วขั้นที่สอง การโหลดสปริงมากเกินไป หรือการออกแบบวาล์วที่ไม่เหมาะสม โดยปกติแล้วสามารถปรับปรุงได้ด้วยการบำรุงรักษาและการปรับแต่ง แต่เรกูเลเตอร์บางตัวไม่สามารถส่งการไหลสูงที่ระดับความลึกมากได้โดยไม่ต้องใช้แรงหายใจสูง ความต้านทานการหายใจออกสูงมักเกิดจากปัญหาเกี่ยวกับวาล์วไอเสีย ซึ่งอาจติดขัด แข็งตัวเนื่องจากการเสื่อมสภาพของวัสดุ หรืออาจมีพื้นที่ทางเดินการไหลไม่เพียงพอสำหรับการใช้งาน^{[ 35 ] แรงหายใจจะเพิ่มขึ้นตามความหนาแน่นของก๊าซ และดังนั้นจึงเพิ่มขึ้นตามความลึก แรงหายใจทั้งหมดสำหรับนักดำน้ำเป็นการรวมกันของแรงหายใจทางสรีรวิทยาและแรงหายใจเชิงกล เป็นไปได้ ที่}การรวมกันนี้จะเกินความสามารถของนักดำน้ำ ซึ่งอาจทำให้หายใจไม่ออกเนื่องจากพิษของคาร์บอนไดออกไซด์ [ ^{45 ] [ 46 ]}

สาเหตุนี้เกิดจากการไหลที่ไม่สม่ำเสมอและไม่เสถียรจากขั้นที่สอง อาจเกิดจากฟีดแบ็ก ที่ไม่เสถียร ระหว่างอัตราการไหลในตัวขั้นที่สองและการเบี่ยงเบนของไดอะแฟรมที่เปิดวาล์ว ซึ่งไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดการไหลอย่างอิสระ แต่เพียงพอที่จะทำให้ระบบเกิดการแกว่งตัวปัญหานี้มักพบในตัวควบคุมประสิทธิภาพสูงที่ปรับแต่งมาเพื่อการไหลสูงสุดและการทำงานของการหายใจน้อยที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออยู่นอกน้ำ และมักจะลดลงหรือหายไปเมื่อตัวควบคุมจมอยู่ในน้ำและน้ำโดยรอบจะลดการเคลื่อนไหวของไดอะแฟรมและชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวอื่นๆ การลดความไวของขั้นที่สองโดยการปิดเวนทูรีช่วยหรือเพิ่มแรงดันสปริงวาล์วมักจะหยุดปัญหานี้ได้ การสั่นสะเทือนอาจเกิดจากแรงเสียดทานที่มากเกินไปแต่ไม่สม่ำเสมอของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของวาล์ว^{[ 35 ]}

ความเสียหาย เช่น ตัวเรือนแตก ปากเป่าฉีกขาดหรือหลุด ฝาครอบท่อไอเสียเสียหาย อาจทำให้เกิดปัญหาการไหลของก๊าซหรือการรั่วไหล หรืออาจทำให้ตัวควบคุมใช้งานไม่สะดวกหรือหายใจลำบาก^{[ 5 ]}

การใช้ ตัวควบคุม ที่ปนเปื้อนหรือไม่เข้ากันกับก๊าซที่มีเศษส่วนออกซิเจนสูงที่ความดันสูงอาจนำไปสู่การจุดระเบิดภายใน ซึ่งอาจทำลายเพียงแค่ซีลหรือส่วนประกอบเล็กน้อยอื่นๆ หรืออาจเผาไหม้อุปกรณ์และบริเวณโดยรอบส่วนสำคัญได้^{[ 47 ]}

การไหลย้อนกลับของน้ำเข้าไปในเรกูเลเตอร์ของอุปกรณ์ดำน้ำอาจเกิดขึ้นได้หากแรงดันน้ำที่จ่ายลดลงต่ำกว่าแรงดันบรรยากาศและวาล์วควบคุมแรงดันน้ำถูกเปิดออก นี่ไม่ใช่ความผิดปกติของเรกูเลเตอร์ แต่หากน้ำเค็มเข้าไปในกลไกและไม่ถูกกำจัดออกไปอย่างหมดจด อาจเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์ได้ เนื่องจากผลึกเกลืออาจก่อตัวขึ้นและทำให้เกิดการสึกหรอ การติดขัด หรือการกัดกร่อนของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ซึ่งอาจทำให้เกิดความผิดปกติร้ายแรงในภายหลังได้ เหตุการณ์นี้สามารถเกิดขึ้นได้ในสองสถานการณ์พื้นฐาน:

• หากวาล์วกระบอกสูบปิดอยู่และวาล์วควบคุมการไหลถูกไล่ออก ความดันระหว่างขั้นจะลดลง และหากนักดำน้ำดำลงไปลึกพอ ความดันบรรยากาศอาจสูงขึ้นจนมากกว่าความดันระหว่างขั้น และน้ำอาจรั่วกลับผ่านวาล์วควบคุมการไหล ผ่านที่นั่งวาล์วขั้นที่สอง และเข้าไปในท่อแรงดันต่ำ เหตุการณ์นี้จะไม่เกิดขึ้นตราบใดที่มาตรวัดความดันกระบอกสูบแสดงความดันที่สูงกว่าความดันบรรยากาศและขั้นแรกทำงานตามปกติ ดังนั้นจึงตรวจสอบได้ง่าย และจะเกิดขึ้นได้เฉพาะระหว่างและหลังการดำลงไปโดยที่วาล์วกระบอกสูบปิดอยู่เท่านั้น^{[ 5 ]}
• การไหลย้อนกลับอาจเกิดขึ้นได้หากถังถูกระบายจนถึงความดันบรรยากาศแล้วตามด้วยการลงจอดโดยที่วาล์วถังเปิดอยู่ ในกรณีนี้น้ำสามารถไหลผ่านทั้งสองขั้นตอนของตัวควบคุมเข้าไปในถังได้ หากเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้น ทั้งถังและตัวควบคุมจะต้องได้รับการทำความสะอาดภายใน^{[ 5 ] [ 48 ]}

ตัวควบคุมส่วนใหญ่เป็นกลไกที่ค่อนข้างเรียบง่ายและทนทาน และหลายตัวไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือพิเศษในการซ่อมบำรุง แต่สำหรับการจ่ายก๊าซหายใจนั้นถือเป็นอุปกรณ์ช่วยชีวิต และโดยทั่วไปแล้วจะมีผลทางกฎหมายในการทำงานกับส่วนประกอบที่ใช้งานได้สำหรับลูกค้า ดังนั้นในขณะที่ในสถานที่ส่วนใหญ่ การซ่อมบำรุงอุปกรณ์ช่วยชีวิตของตนเองจะเป็นที่ยอมรับได้ แต่โดยทั่วไปแล้วช่างซ่อมบำรุงจะต้องได้รับการรับรองว่ามีความสามารถในการทำงานกับตัวควบคุมสำหรับลูกค้า^{[ 5 ]}

• เครื่องช่วยหายใจใต้น้ำแบบปิด #โหมดความล้มเหลว