氣壓傳動與控制的工作介質是壓縮空氣，壓縮空氣是空氣壓縮機吸入的大氣經壓縮而產生的。空氣的性質和壓縮空氣質量對氣動系統工作的可靠性和穩定性影響極大，空氣的性質主要包括空氣的物理性質、空氣的熱力學性質及壓縮空氣的流動特性等，壓縮空氣質量是指雜質的含量。下面介紹空氣的物理性質和氣源的凈化處理。

2.

1空氣的物理性質

2.1.1空氣的組成在空氣的組成中，氮和氧是比例最大的兩種氣體，其次是氬和二氧化碳，還包括氖、氦、氪、氙等其他氣體以及水蒸氣和沙土等細小顆粒。組成成分的比例與空氣所處的狀態和位置有關，例如位于地表的空氣和高空的空氣有差別，但在距離地表20km以內，其組成可以看成均一不變。表2-1列出了在基準狀態（0℃表2-1

干空氣的組成成分比例空氣的主要組成氮（N2）氧（O2）氬（Ar）二氧化碳（CO2）體積分數%78.0920.950.930.03

在空氣有污染的情況下。其中還含有二氧化硫、亞硝酸、碳氫化合物等物質。一般因為空氣的縱成中比例最大的氮氣具有穩定性，不會自燃。所以.空氣作為工作介質在易燃、易爆場所。但利用空氣作為介質時必須了解當地空氣的實際組成成分。根據空氣中是否含有水蒸氣成分，可以將空氣分為干空氣和濕空氣。其中，完全不含有水蒸氣的空氣稱為干空氣，氣壓傳動中以干空氣作為工作介質。含有水蒸氣的空氣稱為濕空氣，濕空氣中含有的水蒸氣越多，則濕空氣越潮濕。在一定的溫度和壓力條件下，如果濕空氣中含有的水蒸氣達到最大值，濕空氣稱為泡和濕氣。

2.1.2

空氣的密度和比容

(1)空氣的密度單位體積空氣的質量及重量，分別稱為空氣的密度及重度，氣體密度與氣體壓力和溫度有關，壓力增加，密度增加；而溫度上升，密度減少。在基準狀態下，干空氣的密度為1.293kg/m3，在任意溫度、壓力下的干空氣的密度由式（2-1〕給出：ρ=3.484×10-3

（2-1）式中ρ——干空氣的密度，kg/m3;p——空氣絕對壓力，Pa；T——空氣的絕對溫度，K。對于濕空氣的密度，可用式（2-2）計算：

式中

ρ′——濕空氣的密度，kg/m3；

——空氣的相對溫度，%；

pb

——溫度為t

時飽和空氣中水蒸氣的分壓力，Pa。其他符號意義同式（2-1）。（2）空氣的比容（質量體積）空氣的比容是單位質量空氣的體積，其表達式為：v==式中

v——空氣的比容，m3/kg；V——空氣的體積，m3；M——空氣的質量，kg；ρ

——空氣的密度，kg/m3；

2.1.3

空氣的壓力

(1)壓力的定義和單位在物理學上，將單位面積上受力的大小稱為壓力強度，簡稱壓強，但在工程上習慣稱壓強為壓力。氣體的壓力是分子的熱運動而相互碰撞，在容器的單位面積上產生的力的統計平均值，通常用p表示。在國際單位制中，壓力的單位為Pa(帕），1Pa=1N/m2。較大的壓力用kPa和MPa表示，1MPa=103kPa=106Pa。常用的壓力單位還有atm（大氣壓）。以絕對真空為基準，測得的大氣壓力為760mmHg（毫米汞柱），稱為1絕對大氣壓或1標準大氣壓。1絕對大氣壓=760mmHg=1.01325105Pa=0.101325MPa為了計算方便，在工程上取0.980665×105Pa為1工程大氣壓。1（標準）絕對大氣壓=1.0332工程大氣壓(2)壓力的表示方法壓力的表示方法有絕對壓力和相對壓力。絕對壓力是以絕對真空為基準來進行度量的壓力；相對壓力是以大氣壓為基準來進行度量的壓力。如果氣體的絕對壓力低于大氣壓力，則習慣上稱為真空，并以真空來表示。絕對壓力比大氣壓力小的那部分數值，叫做真空度。由常用壓力測試儀表所測得的壓力為相對壓力，因而習慣把相對壓力稱為表壓力。在運算公式中一般采用絕對壓力。絕對壓力、相對壓力、大氣壓力及真空度之間關系如圖2-1所示，可表示為：絕對壓力=相對壓力+大氣壓力真空度=大氣壓力-絕對壓力式中d—含濕量；ms一水蒸氣的質量，kg；mg一干空氣的質量，kg。含濕量也可用單位體積干空氣中混合的水蒸氣的質量來表示，稱為容積含濕量，以d'表示，即

(2-8)

d'===dρg

式中d'—容積含濕量，kg/m3;

ρg—干空氣的密度，kg/m3;

Vg—干空氣體積，m3

其他符號意義同式((2-7)。

(4)露點

空氣中的飽和含濕量隨溫度變化而變化。當氣溫下降時，飽和含濕量下降;氣溫上升時，飽和含濕量增加。未飽和空氣，保持水蒸氣壓力不變而降低溫度，使之達到飽和狀態時的溫度叫做露點。溫度降至露點溫度以下，濕空氣便有水滴析出。如果減少進人氣動設備中空氣的水分，必須降低空氣的濕度。氣動系統中采用的清除濕空氣中水分的降溫法就是利用此原理。

在標準大氣壓力下，飽和空氣中水蒸氣分壓力pb、飽和絕對濕度二xb、飽和容積含濕量d'

b與溫度的關系見表2