Способы измерения диаметра трубы и расчетные формулы

Специальные устройства для измерения диаметра труб

Конечно, можно воспользоваться специализированными инструментами, предназначенными для измерения диаметра труб. Среди таких инструментов можно выделить лазерные измерители, линейку-циркометр и другие подобные устройства, которые спроектированы для проведения подобных замеров.

Но перед тем, как начать рассмотрение этого вопроса, нужно определиться, с каким именно диаметром приходится иметь дело. Ведь различают наружный диаметр и внутренний. Причем, его далеко не всегда измеряют в сантиметра или в миллиметрах. Есть случаи, когда измерение происходит в дюймах. Для информации: один дюйм равен 2,54 см. Наружный диаметр может понадобиться в том случае, если приходится учитывать его значение, к примеру, во время нанесения резьбы на внешнюю стенку трубы. Этот показатель будет напрямую зависеть от толщины трубы. Кстати, толщину стенки можно рассчитать, если из наружного диаметра вычесть внутренний.

Для чего нужны расчеты параметров труб

В современном строительстве используются не только стальные или оцинкованные трубы. Выбор уже довольно широк — ПВХ, полиэтилен (ПНД и ПВД), полипропилен, металлопластк, гофрированная нержавейка. Они хороши тем, что имеют не такую большую массу, как стальные аналоги. Тем не менее, при транспортировке полимерных изделий в больших объемах знать их массу желательно — чтобы понять, какая машина нужна. Вес металлических труб еще важнее — доставку считают по тоннажу. Так что этот параметр желательно контролировать.

Знать площадь наружной поверхности трубы надо для закупки краски и теплоизоляционных материалов. Красят только стальные изделия, ведь они подвержены коррозии в отличие от полимерных. Вот и приходится защищать поверхность от воздействия агрессивных сред. Используют их чаще для строительства , каркасов для хозпостроек ( , сараев, ), так что условия эксплуатации — тяжелы, защита необходима, потому все каркасы требуют окраски. Вот тут и потребуется площадь окрашиваемой поверхности — наружная площадь трубы.

При сооружении системы водоснабжения частного дома или дачи, трубы прокладывают от источника воды ( или скважины) до дома — под землей. И все равно, чтобы они не замерзли, требуется утепление. Рассчитать количество утеплителя можно зная площадь наружной поверхности трубопровода. Только в этом случае надо брать материал с солидным запасом — стыки должны перекрываться с солидным запасом.

Сечение трубы необходимо для определения пропускной способности — сможет ли данное изделие провести требуемое количество жидкости или газа. Этот же параметр часто нужен при выборе диаметра труб для отопления и водопровода, расчета производительности насоса и т.д.

Как можно измерить диаметр подручными приспособлениями

В случае, если под рукой не имеется специализированного инструмента, а диаметр трубы измерить все-таки нужно, можно освежить в памяти школьную формулу для определения длины окружности. Вот она: С = «пи» х d. Где:

• С – это и есть длина окружности;
• «Пи» — число с фиксированным значением, для удобства оно берется равным за 3,14;
• D – диаметр окружности.

Следовательно, для того, чтобы измерить диаметр трубы, понадобится значение C (длина окружности) разделить на 3,14. Но таким образом получится измерить лишь наружный диаметр трубы.

Берется обыкновенная строительная рулетка, либо портновский измерительный сантиметр, затем он обматывается на один оборот вокруг трубы. Нужно внимательно следить за тем, чтобы лента не перекашивалась, а ложилась максимально ровно поперек трубы. Когда замеры будут произведены, останется лишь выполнить описанные выше вычисления. К примеру, если получилось, что длина окружности составляет 12 сантиметров, то, разделив 12 на 3,14, получается результат – 3,8 сантиметра. Кстати, подобным образом можно замерить диаметр не только трубы, но и любого другого круглого объекта. Если даже рулетки нет под рукой, то можно использовать не слишком толстый шнур, либо нить. Достаточно будет лишь обернуть трубу нитью – и затем приложить ее к линейке. В случае, если необходимо получить более точные значения, то число «пи» можно взять не за 3,14, а за 3,1416.

Обратите внимание! Нередко зарубежные комплекты труб применяют маркировку в неметрической системе. То есть в том случае диаметр указывается в дюймах, а не в сантиметрах. Зная, что один дюйм равен 2,54 см, не составит труда перевести дюймы в сантиметры и наоборот.

Например, если было указано, что диаметр трубы составляет 2,4 дюйма, то, умножив это число на 2,54, можно получить результат – 6,096 см. Если же нужно проделать обратный перевод, то значение, выраженное в сантиметрах, делится на 2,4. Вышеуказанный результат в 3,8 см будет в дюймах составлять 1,49.

Приступая от слов к делу

Чтобы правильно осуществить измерение обоих диаметров, следует учитывать особенности всех способов замера, ведь каждый из них подходит для разных условий.

Одним из методов является измерение окружности детали путем обворачивания ее сантиметровой лентой или рулеткой. Затем полученное значение нужно разделить на число Пи (3,14).

Нам понадобится:

• линейка;
• штангенциркуль;
• рулетка (лента сантиметровая).

Если доступ к участку детали не затруднен и измерить его можно до монтажа, то наиболее простым способом будет использование линейки или рулетки. Внешний диаметр определяется путем накладывания линейки к самой широкой части трубы и отсчитыванием от первой наружной точки на шкале деления к последней.

Возможны случаи, когда замеры уже указаны в дюймах (импортные поставки). Для перевода в сантиметры размер умножают на 2,54, а для обратного перевода в дюймы — на 0,398.

Существует и другой способ по определению внутреннего диаметра в случае, если труба прямодоступна. Штангенциркулем или линейкой замеряются стенки по срезу, а затем полученное показание вычитают из замеров наружного диаметра и умножают на 2.

Если же прямого доступа к требуемому участку нет? Одним из методов является измерение окружности детали путем обворачивания ее сантиметровой лентой или рулеткой. Затем полученное значение нужно разделить на число Пи (3,14). Таким образом мы можем узнать внешний диаметр трубы. Данный способ подходит также, если длины штангенциркуля или линейки недостаточно.

Существует способ определения внешнего диаметра, исключающий всяческие вычисления, но только для тех деталей, у которых он составляет не более 15 см. Для этого понадобится измерить показания с помощью одного только штангенциркуля, по шкале которого и отсчитываются правильные результаты.

Одним из наиболее неординарных способов является сравнение значений трубы с каким-либо предметом, фотографирование и дальнейшее распознавание измерений. Возьмите линейку или любой предмет, длина которого уже заранее известна (монетка) и поднесите к измеряемому участку, после чего сделайте снимок. Дальнейшее масштабирование на компьютере поможет определить точные размеры внешнего диаметра. Данный способ идеально подойдет, если подобраться к измеряемому участку невозможно или же крайне затруднительно.

Иногда очень важно точно рассчитать объем воды, проходящей через трубу. К примеру, когда нужно спроектировать новую систему отопления. Отсюда и возникает вопрос: как посчитать объем трубы? Этот показатель помогает правильно выбрать подходящее оборудование например, габарит расширительного бачка. Кроме того, этот показатель очень важен, когда используется антифриз. Обычно он продается в нескольких видах:

• Разбавленный;
• Неразбавленный.

Первый вид может выдержать температуру — 65 градусов. Второй замерзнет уже при -30 градусах. Чтобы купить нужное количество антифриза, необходимо знать объем теплоносителя. Другими словами, если объем жидкости равен 70 литрам, значит можно приобрести 35 литров неразбавленной жидкости. Достаточно их развести, соблюдая пропорцию 50–50 и получатся те же 70 литров.

Чтобы получить точные данные, необходимо приготовить:

• Калькулятор;
• Штангенциркуль;
• Линейку.

Сначала измеряется радиус, обозначенный буквой R. Он может быть:

• Внутренним;
• Наружным.

Внешний радиус, необходим для определения размера места, которое она займет.

Для расчета необходимо знать данные диаметра трубы. Его обозначают буквой D и рассчитывают по формуле R x 2. Определяется также длина окружности. Обозначается буквой L.

Чтобы вычислить объем трубы, измеряемого кубическими метрами (м3), необходимо предварительно рассчитать ее площадь.

Для получения точного значения, требуется сначала рассчитать площадь сечения. Для этого применяют формулу:

• S = R x Пи.
• Искомая площадь — S;
• Радиус трубы – R;
• Число Пи — 3,14159265.

Полученное значение нужно перемножить на длину трубопровода.

Как найти объем трубы по формуле? Нужно знать всего 2 значения. Сама формула расчета, имеет следующий вид:

• V = S x L
• Объем трубы – V;
• Площадь сечения – S;
• Длина – L

К примеру, у нас есть металлическая труба диаметром 0,5 метра и длиной два метра. Для проведения расчета в формулу расчета площади круга, вставляется размер внешней поперечины нержавеющего металла. Трубная площадь будет равна;

S= (D/2) =3,14 х (0,5/2) = 0,0625 кв. метра.

Итоговая формула расчета, примет следующий вид:

V = HS = 2 х 0,0625=0,125 куб. метра.

По этой формуле рассчитывается объём совершенно любой трубы. Причем абсолютно не важно из какого она материала. Если трубопровод имеет много составных частей, применяя эту формулу, можно рассчитать по отдельности, объем каждого участка.

При выполнении расчета, очень важно чтобы размеры выражались в одинаковых единицах измерения. Проще всего проводить расчет, если все значения перевести в квадратные сантиметры.

Если использовать разные единицы измерения, можно получить весьма сомнительные результаты. Они будут очень далеки от настоящих значений. При выполнении постоянных ежедневных вычислений, можно использовать память калькулятора, установив постоянное значение. К примеру, число Пи, умноженное на два. Это поможет намного быстрее произвести расчет объема трубы разного диаметра.

Сегодня для расчета можно использовать готовые компьютерные программы, в которых, заранее указываются стандартные параметры. Для выполнения расчета, нужно будет только вписывать дополнительные переменные значения. Скачать программу https://yadi.sk/d/_1ZA9Mmf3AJKXy

Если необходимо измерить очень малую трубу

Обычно измерить диаметр небольших предметов рекомендуется при помощи штангенциркуля. Такой способ подходит в случае работы с трубами до 15 см Один конец (ножку) устройства прижимают к одной кромке трубы, а другой – к другому. При этом специальные указатели на штангенциркуле будут показывать наружный диаметр трубы.

Если нужно будет с его помощью измерить внутренний диаметр, то можно кромку трубы, ту, что «отвечает» за ее толщину, зажать между ножек штангенциркуля. Затем из внешнего диаметра вычитается толщина стенки трубы. Это и будет внутренний ее диаметр.

Расчет веса

С расчетом веса трубы все просто: надо знать, сколько весит погонный метр, затем эту величину умножить на длину в метрах. Вес круглых стальных труб есть в справочниках, так как этот вид металлопроката стандартизован. Масса одного погонного метра зависит от диаметра и толщины стенки. Один момент: стандартный вес дан для стали плотностью 7,85 г/см2 — это тот вид, который рекомендован ГОСТом.

В таблице Д — наружный диаметр, условный проход — внутренний диаметр, И еще один важный момент: указана масса обычных стального проката, оцинкованные на 3% тяжелее.

Измерение методом копирования – фотосъемки

Данный метод может пригодиться тогда, когда к трубе нет вообще никакого доступа. Он пригоден как для труб малого диаметра, так и достаточно большого. Нужно будет для масштабирования приложить к трубе линейку, либо любой другой масштабный объект, размеры которого изначально известны. Затем труба с приложенным предметов фотографируется – и полученный снимок позволит провести анализ диаметра трубы, опираясь на сравнение размеров масштабного объекта для сравнения.

В частности, такой прием применяют, если необходимо вычислить размеры труб в вагоне без необходимости его разгружать. Можно будет сделать всего лишь одну фотографию – и отправлять поезд по дороге. В противном же случае пришлось бы перемерять каждую трубу в отдельности.

Как можно проконтролировать трубу в условиях производства

Если нужно определить наружный диаметр трубы в условиях большого производства, то прибегают к более сложной формуле. А именно: D = С:3,14 — 2∆p — 0,2 мм. Здесь символ «дельта р» отвечает за толщину рулетки. Показатель же в 0,2 миллиметра берется для того, чтобы нивелировать возможные отклонения от точности в силу погрешности измерения. При этом ведь нужно принимать во внимание и отклонения в замерах, которые неизбежны из-за неплотного прилегания измерительной линейки к стенкам трубы. Во время проведения замеров труб, которые имеют большие диаметры, допускается отклонение в вычислениях:

• Для труб с диаметром от 820 до 1 020 мм погрешность может лежать в пределах 0,7 процента. Обычно для того, чтобы измерить такие трубы максимально точно, требуется прибегать к ультразвуку;
• Если толщина стенки измеряется на больших производствах с помощью штангенциркуля, то его делений шкалы должно составлять 0,01 мм. Допускается максимальное отклонение в сторону уменьшения не более 5 процентов;

  

• Нужно также измерять степень кривизны трубы. При этом она не должна быть больше полутора миллиметров на каждый метр трубы. Общая же кривизна трубы по отношению к своей длине не должна превышать 0,15 процента. Овальность трубного торца определяется через отношение разности наименьшего и наибольшего диаметра к диаметру трубы номинальному. При этом значение данного параметра не может быть выше 1 процента для трубы с толщиной стенки до 2 см и не больше 0,8 процента в случае с трубами с толщиной стенок более 2 см.

Показатель овальности трубы можно измерить, если знать диаметр торца трубы при помощи специальной индикаторной колбы или прибора – нутромера в двух плоскостях, пересекающихся друг с другом под прямым углом.

Расчет площади поверхности трубы

Труба представляет собой очень длинный цилиндр, и площадь поверхность трубы рассчитывается как площадь цилиндра. Для вычислений потребуется радиус (внутренний или наружный — зависит от того, какую поверхность вам надо рассчитать) и длина отрезка, который вам необходим.

Чтобы найти боковую площадь цилиндра, перемножаем радиус и длину, полученное значение умножаем на два, а потом — на число «Пи», получаем искомую величину. При желании можно рассчитать поверхность одного метра, ее потом можно умножать на нужную длину.

Для примера рассчитаем наружную поверхность куска трубы длиной 5 метров, с диаметром 12 см. Для начала высчитаем диаметр: делим диаметр на 2, получаем 6 см. Теперь все величины надо привести к одним единицам измерения. Так как площадь считается в квадратных метрах, то сантиметры переводим в метры. 6 см = 0,06 м. Дальше подставляем все в формулу: S = 2 * 3,14 * 0,06 * 5 = 1,884 м2. Если округлить, получится 1,9 м2.

Как быть, если труба недоступна для обычного измерения

Бывают случаи, когда подступиться к торцу трубы просто нет никакой возможности. К примеру, она уже смонтирована в ту или иную трубопроводную систему. Разумеется, разбирать всю систему и даже какой-то один ее участок только для того, чтобы измерить диаметр трубы, будет нерационально. Но в этом случае диаметр также можно измерить при помощи штангенциркуля. Для этого потребуется прижать ножки прибора не к торцевой, а к боковой части трубы, стараясь удерживать измерительный прибор максимально перпендикулярно трубе.

При этом длина ножки штангенциркуля должна быть больше половины диаметра той трубы, которая подвергается измерению.

Менее точный, но очень быстрый метод

Впрочем, если нет необходимости в чрезмерно сложных и точных вычислениях, то определить диаметр можно и просто приложив обычную школьную линейку к поперечнику трубы. Нужно будет только удерживать линейку таким образом, чтобы ее шкала совпадала с воображаемой линией диаметра трубы. Небольшие отклонения в ту или иную сторону при этом вполне допустимы. Ведь в магазинах трубы, как правило, предлагаются уже стандартных размеров. При необходимости, продавец-консультант может скорректировать величину диаметра требуемой трубы.

Что могут посоветовать специалисты

Сергей Вороненков, мастер монтажник: Как правило, трубы, выполненные из стали, предназначенные для монтажа водопроводных систем, характеризуются как раз внутренним диаметром. Нередко можно услышать из уст профессионалов о полудюймовых или о дюймовых трубах. При этом имеется в виду, что у них внутренний диаметр равен 12,7 мм или 25,4 мм. А вот наружный диаметр – это удел водопроводчика и сантехника. Просто потому, что большинство водопроводных систем сегодня монтируется при помощи резьбового соединения. В свою очередь, резьба нарезается на внешней стороне трубы.

Виктор Иванович Петров, сантехник: Применение во время измерений металлической измерительной рулетки менее предпочтительно. Металл не может обеспечить плотное прилегание рулетки к трубе, из-за чего погрешность будет слишком большой. Гораздо более точным получится результат, если использовать так называемый гибкий портновский метр.

Расчет объема воды, находящейся во всей системе

Для определения такого параметра, необходимо в формулу подставить значение внутреннего радиуса. Однако сразу появляется проблема. А как рассчитать полный объем воды в трубе всей отопительной системы, в которую входят:

• Радиаторы;
• Расширительный бачок;
• Котел отопления.

Сначала рассчитывается объём радиатора. Для этого открывается его технический паспорт и выписывается значения объема одной секции. Этот параметр умножается на число секций в конкретной батарее. Например, одна равен 1,5 литрам.

Когда установлен биметаллический радиатор, это значение намного меньше. Количество воды в котле можно узнать из паспорта устройства.

Для определения объема расширительного бака, его заполняют измеренным заранее, количеством жидкости.

Очень просто определяется объём труб. Имеющиеся данные для одного метра, определенного диаметра, нужно просто умножить на длину всего трубопровода.

Заметим что в глобальной сети и справочной литературе, можно увидеть специальные таблицы. Они показывают ориентировочные данные изделия. Погрешность приведенных данных достаточно мала, поэтому приведенные в таблице значения, можно смело использовать для вычисления объема воды.

Надо сказать, что при расчете значений, нужно учитывать некоторые характерные отличия. Металлические трубы, имеющие большой диаметр, пропускают количество воды, значительно меньше, чем такие же полипропиленовые трубы.

Причина кроется в гладкости поверхности труб. У стальных изделий она выполнена с большой шероховатостью. ППР трубы не имеют шероховатости на внутренних стенках. Однако при этом стальные изделия имеют больший объем воды, чем в других трубах, одинакового сечения. Поэтому чтобы убедиться, что расчет объема воды в трубах произведен верно, нужно несколько раз перепроверить все данные и подкрепить результат онлайн-калькулятором.

Как посчитать средний диаметр трубы?

Средний диаметр трубы (также известный как наружный диаметр) может быть рассчитан по следующей формуле:

$D_{\text{средний}} = \frac{D_{\text{внутренний}} + D_{\text{внешний}}}{2}$

Где:

• $D_{\text{средний}}$ — средний диаметр трубы.
• $D_{\text{внутренний}}$ — внутренний диаметр трубы (диаметр от стенки до стенки внутреннего отверстия).
• $D_{\text{внешний}}$ — внешний диаметр трубы (диаметр от стенки до стенки наружной поверхности).

Если у вас есть значения внутреннего и внешнего диаметра трубы, вы можете использовать эту формулу, чтобы рассчитать средний диаметр. Убедитесь, что единицы измерения диаметра согласованы (обычно миллиметры или дюймы).

Если у вас есть только диаметр и толщина стенки трубы, то сначала рассчитайте внутренний и внешний диаметры:

$D_{\text{внутренний}} = D — 2 \times \text{толщина стенки}$
$D_{\text{внешний}} = D$

Где:

• $D$ — диаметр трубы.

Затем используйте формулу для рассчета среднего диаметра, как указано выше.

Видео. лайфхак:как измерить диаметр разводным ключем