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什么是壓縮空氣
大氣壓與空氣壓
我們住的地球被空氣所包圍著，大氣中含有我們和動植物生存所不可缺少的氧氣。那么空氣究竟有多少呢？我們知道，從海平面到十幾公里的高空都有空氣，從體積上來說，空氣遠遠多于海水。實際上，云中水份以及不同場所浮游的空氣以外的氣態物質與空氣混合，所以我們稱之為大氣。準確地說，地球被大氣所籠罩。
那么，為什么大氣依附地球而存在呢？那是因為空氣及其他氣態物質本身有重量，因此在引力的作用下，以均等厚度存在于地球的表面。另外空氣具有體積容易變化等特點，這些既可以通過氣球的原理弄清楚，也可以通過圖 2 所示類似于給自行車打氣氣筒的裝置知道：用力壓活塞，則空氣被壓縮，當力消失時，空氣又恢復了原來的體積，我們稱空氣有壓縮性。大氣中的空氣由于存在重量及壓縮性所以下層的空氣被上層的空氣的重量壓縮，其密度大于上層的空氣。因此，臨近海面的空氣密度Z大，喜馬拉雅山頂的空氣密度就非常小。
圖 2 所示，氣體越被壓縮，其密度也就越大，同時恢復到原體積大小的彈性力也就越強。產生這種彈性力的能力通常用壓力的大或小而不是用密度來表示的。表示壓力的單位有：毫米水銀柱 (mmHg) 及單位面積上作用力的大小 MPa (兆帕) mbar (毫巴) kgf/cm
(公斤／平方厘米) PSI (磅／平方吋)
1kgf / cm2= 98.07 kPa = 0.09807 MPa = 735.584 mmHg = 14.223 PSI |
ISO 規定的壓力單位是帕斯卡 (Pa) |
1Pa = 1N/m2 (牛頓／米2) |
大氣中壓力Z高的是海面上的空氣，其壓力有多高呢？例如，圖3.1 所示的水銀柱在大氣壓的作用下可保持760mm 的高度，我們稱該壓力為760mmHg。另外，因為1mm 的面積上作用有 0.1013N 的力，所以該壓力也可以用0.1013MPa (兆帕) 表示。在氣象學中表示為1013mbar (毫巴)?？傊?，我們在這樣的壓力中生活和工作，我們把這壓力稱之為〝大氣壓〞。
大氣壓 ＝760mmHg = 0.1013MPa (1.033kgf/cm) = 1013mbar
具有大氣壓被壓縮的空氣在我們周圍有很多，如果把這些空氣再壓縮的話，它的壓力還會增高，從這個增高的壓力得到力（能量）。如果能有效地利用這種能量，它就能像人那樣，甚至超過人的能力去做一些工作。像這樣，為了達到某種目的而使具有比大氣壓更高壓力的空氣作動的技術稱之為〝氣動技術〞。
在氣動方面壓力指的是表壓，即高于大氣壓的那部分壓力，通常叫做表壓力 (GA)。
壓力也能用絕對壓力 (ABS) 表示，即相對于絕對真空的壓力。在真空技術中，也使用低于大氣壓的壓力即真空度。
圖 4 中，把標準大氣壓 (1013mbar) 作為基準，列出了壓力的各種表示方法。注意標準大氣壓不是 1bar，當然在常規的氣動計算時，這個差別也可以忽略。
空氣壓力的利用
如何利用空氣壓力呢？在日常生活中我們知道：自行車和汽車輪胎中的氣壓能發揮緩沖吸震效果，氣壓還可以撐起圓頂空氣房屋的屋頂。牙科醫生使用的吹凈器等等都是我們所熟悉的。還有，公共汽車和電車的自動門的開閉也是利用了氣壓，當門開閉時聽到的聲音，就是排出使用后的壓縮空氣的聲音。
像這樣，氣壓可以代替人為我們做工作。因此幾乎在所有生產工廠，都可以看到氣壓的應用。這里包括機械、電機、電子、食品、印刷等各行各業。
壓縮空氣即使在容器內也會膨脹產生對外的力，而且壓力越高，產生的力也越大。如果在容器上打一個孔，則壓縮空氣便勁地吹到外面來，隨著容器內氣體壓力的降低，氣體向外吹出的勢頭也減弱，當壓力降低到與外面壓力相同時，則吹氣停止。像這樣利用壓縮空氣的吹出，在工廠里可以用來吹干凈零件加工后的鐵屑。也可以用來進行噴涂涂料。
還有做一個向圖7 那樣的容器。從外部送進壓縮空氣，則靠空氣膨脹產生的力能夠將重物舉起。利用這樣的方法，靠空氣壓力獲得直線運動的機器我們稱之為氣缸。公共汽車、電車門的開閉用的就是氣缸，在工廠里它可以代替人完成推、舉、夾緊等動作，在自動化機械化中發揮著重要的作用。
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