Диаметр измерить

Содержание

Как вычислить диаметр окружности: формула и пояснения

Нас окружает множество предметов. И многие из них имеют круглую форму. Она задана им для удобного использования. Взять, например, колесо. Если бы оно было изготовлено в форме квадрата, то как бы катилось по дороге?

Для того чтобы изготовить предмет круглой формы, нужно знать, как выглядит формула длины окружности через диаметр. Для этого сначала определим, что же представляет собой это понятие.

Круг и окружность

Окружностью является множество точек, которые размещены на равном расстоянии от основной точки — центра. Это расстояние называется радиусом.

Расстояние между двумя точками на данной линии называется хордой. Помимо того, если хорда проходит через основную точку (центр), тогда она называется диаметром.

А теперь рассмотрим, что такое круг. Совокупность всех точек, которые находятся внутри очертания, называется кругом.

Что такое длина окружности?

После того как мы рассмотрели все определения, мы можем высчитывать диаметр окружности. Формула будет рассмотрена немного позже.

Для начала мы попробуем измерить длину очертания стакана. Для этого мы обмотаем его ниткой, затем ее измерим линейкой и узнаем приблизительную длину воображаемой линии вокруг стакана. Потому что размер зависит от правильного измерения предмета, а данный способ не является надежным. Но тем не менее сделать точные измерения вполне возможно.

Для этого опять вспомним о колесе. Неоднократно мы видели, что если увеличить спицу в колесе (радиус), то увеличится и длина обода колеса (окружности). И так же при уменьшении радиуса окружности уменьшается и длина обода.

Если внимательно проследить за этими изменениями, то увидим, что длина воображаемой круглой линии пропорциональна ее радиусу. И данное число является постоянным. Дальше рассмотрим, как определяется диаметр окружности: формула для этого применится в примере ниже. И рассмотрим ее, следуя шаг за шагом.

Формула окружности через диаметр

Поскольку длина очертания пропорциональна к радиусу, то и соответственно пропорциональна диаметру. Поэтому ее длину мы условно означим буквой C, диаметр — d. Поскольку соотношение длины очертания и диаметра — постоянное число, то его можно определить.

Проделав все подсчеты, мы определим число, которое приблизительно равно 3,1415… По той причине, что при подсчетах конкретное число не получилось, то обозначим его буквой π. Этот значок нам пригодится для того, чтобы была выведена формула длины окружности через диаметр.

Проведем воображаемую линию через центральную точку и измерим расстояние между двумя крайними. Это и будет диаметр. Если будем знать диаметр окружности, формула для определения длины ее самой будет выглядеть так: C = d * π.

Если мы будем определять длину разных очертаний, то если известен их диаметр, формула будет применена одна и та же. Поскольку знак π — это приблизительное исчисление, то и было решено умножать диаметр на 3,14 (число, округленное до сотых).

Как вычислить диаметр: формула

На этот раз попробуем с помощью данной формулы вычислить другие величины, помимо длины очертания. Чтобы вычислить диаметр по длине окружности, формула используется та же. Только для этого ее длину делим на π. Это будет выглядеть так d = C / π.

Рассмотрим, как эта формула действует на практике. К примеру, нам известна длина очертания колодца, следует вычислить его диаметр. Измерить его невозможно, поскольку из-за погодных условий нет доступа к нему. А задача у нас — изготовить крышку. Что будем делать в таком случае?

Нужно воспользоваться формулой. Возьмем длину очертания колодца — к примеру, 600 см. В формулу ставим конкретное число, а именно С = 600 / 3,14. В результате мы получим приблизительно 191 см. Округлим результат до 200 см. Затем с помощью циркуля рисуем круглую линию с радиусом в 100 см.

Поскольку очертание с большим диаметром нужно чертить соответствующим циркулем, то такой инструмент можно изготовить самому. Для этого возьмем рейку нужной длины и на каждом конце вбиваем по гвоздю. Устанавливаем один гвоздь в заготовку и слегка его вбиваем, для того чтобы он не сдвинулся с намеченного места. А с помощью второго чертим линию. Приспособление очень простое и удобное.

Современные технологии позволяют для вычисления длины очертания использовать онлайн-калькулятор. Для этого нужно всего лишь ввести диаметр окружности. Формула будет применена автоматически. Так же можно вычислять длину окружности с помощью радиуса. Кроме того, если вы знаете длину окружности, онлайн-калькулятор вычисляет радиус и диаметр с помощью данной формулы.

Возникновение неполадок в водопроводной, газовой или канализационной системе часто предполагает монтаж труб – замена фрагмента старой трубы или установка новой. При выполнении таких работ потребуются навыки определения диаметра труб вашей системы подручными средствами. При монтаже новой системы водоснабжения также необходимо точное определение размеров старых труб с той целью, чтобы определиться с выбором новых пластиковых или металлопластиковых труб.

Безусловно, имеются специальные инструменты для осуществления подобных замеров, например, лазерный измеритель, линейка-циркометр и другие. Но что делать, если вы не специалист-профессионал, и в вашем домашнем наборе инструментов нет таких высокоточных приборов? Как измерить диаметр трубы иным способом?

Прежде чем ответить на этот вопрос, полезно знать, в каких единицах измеряют эти показатели. Значение диаметра трубы, как правило, измеряют в дюймах. Один дюйм равен 2,54 сантиметра.

При работе с трубой измерению будет подлежать как внутренний, так и наружный ее диаметр.Наружный диаметр трубы важен в связи с тем, что именно его значение учитывается при нанесении резьбы и создании резьбовых соединений. Наружный диаметр находиться в прямой зависимости от толщины стенок трубы. Размер толщины стенок представляет собой разницу наружного и внутреннего диаметра трубы.

От слов к делу

От слов к делу лазерная скоба

Существует несколько способов замера диаметров трубы, отличающихся своими особенностями в зависимости от условий, которые важно учитывать для того, чтобы избежать ошибок. Выбор конкретного способа замера часто зависит от доступности к объекту замера. Рассмотрим некоторые из них.

Замеры труб подручными средствами

Чаще всего для измерения диаметра трубы применяют общеизвестный штангенциркуль. Но его у вас может не быть или при его наличии большой диаметр трубы измерить с его помощью не представляется возможным. В этом случае применяется самый простой набор инструментов и знаний:

  • гибкая линейка (по типу измерительной ленты, применяемой в швейном деле);
  • рулетка;
  • школьные знания числа Пи (оно равно 3,14).

Подобным набором средств можно измерять диаметр не только трубы, но и любого другого круглого объекта – прута, колонны или садовой клумбы.

Нам потребуется сделать лишь один замер – определить длину окружности трубы с помощью рулетки или гибкой линейки. Для этого сантиметровую ленту или рулетку накладывают на поверхность трубы в самой широкой ее части. Полученное значение окружности следует поделить на 3,14. Для более точных размеров применяют значение — 3,1416.

Следует заметить, что импортные поставки труб сопровождаются документацией, в которой уже указаны значения диаметров труб в дюймах. Для перевода этих значений в сантиметры их умножают на 2,54. Аналогично для обратного перевода сантиметров в дюймы – умножают на 0,398.

Измерение труб малых диаметров

Измерения осуществляются с помощью штангенциркуля без каких-либо математических вычислений. Условие – полная доступность к трубе. Этот способ пригоден для измерения доступных труб небольшого диаметра (не более 15 см). Для осуществления замера ножки штангенциркуля прикладывают к торцу трубы и плотно их зажимают на внешних стенках. Полученное значение на шкале штангенциркуля с точностью до десятых частей миллиметра и будет наружным диаметром трубы.

Измерение недоступной трубы

Если торцевая часть трубы недоступна для осуществления замера, то есть, когда труба является смонтированным элементом уже действующей схемы водо- или газоснабжения, то для замеров штангенциркуль прикладывают к боковой поверхности трубы. В данном случае важное условие для осуществления обмера: длина ножек штангенциркуля должна превышать половину диаметра трубы.

Измерение трубы большого диаметра

Измерение труб большого диаметра

Выше мы уже упоминали формулу со значением. Замеры окружности большой трубы можно осуществить с помощью шнура или рулетки, а затем определяется ее диаметр по формуле D = L:3,14, где: D – диаметр трубы;

L – окружность трубы.

Измерение труб с помощью фотосъемки (метод копирования)

Измерение фотосъемкой

Этот нестандартный метод применяется при полной недоступности к трубе любого размера. К измеряемой трубе прикладывают линейку или любой другой предмет, размеры которого заранее известны любому мастеру (часто в этом случае используют спичечный коробок, длина которого составляет 5 см, или монету). Далее этот участок трубы с приложенным предметом фотографируют (кроме фотоаппарата в современных условиях доступно использование и мобильного телефона). Следующие вычисления размеров производятся по фотоснимкам: на снимке измеряют визуальную толщину в мм, а затем переводят ее в реальные значения, учитывая масштаб фотографий.

Определение внутреннего диаметра доступной трубы

Определение внутреннего диаметра

С помощью обычной линейки или штангенциркуля измеряют толщину стенки трубы на ее срезе. Это значение, умноженное на 2, вычитают из значений наружного диаметра. Полученная величина и будет равняться внутреннему диаметру трубы.

Контроль параметров труб в производственных условиях

Производственный контроль параметров труб

Наружный диаметр водопроводных или канализационных труб в условиях больших производств контролируют и проверяют с применением более усложненной формулы: D = L:3,14 — 2∆p — 0,2 мм.

В этой формуле, кроме уже известных значений, символы ∆p означают толщину полотна рулетки в мм, которую вы применяете для измерений диаметра, а «0,2 мм» из формулы – это допустимые отклонения, учитывающие прилегание рулетки к трубе. Значение допустимого отклонения для труб сечением 200 мм составляет ±1,5 мм.

При замерах труб большого диаметра допустимые отклонения измеряются в процентах. Пример, для изделий размером от 820 до 1020 мм допустимое отклонение = 0,7%. При таких замерах используется измерительная установка на основе ультразвука.

Толщину стенок труб в условиях больших производств измеряют штангенциркулем с делением шкалы 0,01 мм. Допустимое отклонение от номинальной толщины в сторону уменьшения не должен превышать 5%.

Контролю подлежат и значения кривизны трубы, которые не должны быть выше 1,5 мм на погонный метр длины трубы. Общая кривизна изделий по отношению к ее длине не должна составлять более 0,15%. Овальность трубных торцов определяется отношением разности наибольшего и наименьшего диаметра к номинальному диаметру трубы.

Значение этого параметра не должен превышать 1% для труб с толщиной стенки до 20 мм и не выше 0,8% для стенок выше 20 мм.

Овальность трубы можно определить, измерив диаметр торца трубы с помощью индикаторной скобы или нутромера в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Несложные школьные познания и внимательное применение простых инструментов существенно упростят вашу задачу — как измерить диаметр трубы подручными средствами.

Видео

Мы предлагаем посмотреть видео о работе с измерительными приборами.

Порядок измерения диаметров труб по внутренней и наружной окружности

Для организации водопровода, отопления или канализации используют трубы разных размеров. Отсутствие маркировки с информацией может стать причиной неправильного выбора фитингов или переходников для системы. Выход – узнать, как измерить диаметр трубы, используя стандартные приспособления или другие средства.

Как определяют размеры трубы методами заводского контроля и в производственных условиях?

На производстве стоит задача не узнать диаметр, а проконтролировать погрешность размеров, однородность толщины труб. При изготовлении периодически проверяют качество оборудования и выборочно изделия из определенных партий. Для этого используют стационарные контрольные комплексы или переносные измерительные инструменты.

Примеры организации проверки:

  • С помощью лазерных дальномеров. Рабочая втулка содержит несколько источников когерентного излучения, перемещаясь и одновременно вращаясь по внутренней поверхности трубопровода измеряется расстояние до стенок. Диапазон – 32-170 мм в зависимости от размера рабочей головки.
  • Индуктивный способ. С помощью специальной звездочки с набором датчиков на поверхности проверяется не только диаметр, но и шероховатость. Недостаток – трудоемкость, ограничение по радиусу трубы.
  • Трубный микрометр. Прибор относится к категории ручных механических. Погрешность выше, чем у вышеописанных методов. Преимущество – мобильность и компактность.

В заводских условиях возможно использование нескольких методик. Если нужно замерить контрольную партию во время производства, применяют стационарные установки. Для контроля размеров труб, применяемых при организации магистралей, нефте- и газодобычи берут переносные приборы.

Допустимая степень погрешности зависит от действующих норм для каждого вида изделий. Так, для стальных электросварных действует ГОСТ-10704-91. Для напорных из полиэтилена ГОСТ-18599-2001.

Определение диаметра в бытовых условиях

Необходимость узнать точный диаметр возникает только в 2 двух случаях – на внешней стороне нет маркировки или отсутствие условно контрольных предметов с известным сечением (фитинги, переходники). По маркировке можно определить все параметры – назначение, материал изготовления, толщину стенки. С помощью фитингов, переходников узнают, подходит ли конкретная труба для водоснабжения, отопления.

Сделать измерения в домашних условиях можно с помощью линейки (рулетки), штангенциркуля, микрометра. От этого зависит точность полученных результатов. Можно использовать другие средства – нитку, коробку спичек или любой предмет, габариты которого известны и не превышают сечение трубопровода.

Зарубежные производители могут указывать в маркировке размеры в дюймах. Для перерасчета в сантиметры 1 дюйм нужно умножить на 2,54.

Как замерить с помощью штангенциркуля?

Это универсальный измерительный прибор, с помощью которого можно узнать все размеры трубопровода.

Помимо максимального и минимального значения отличаются способами снятия результатов:

  • В нониусных (ШЦ) миллиметры нанесены на основной шкале, а доли мм на вспомогательной. При движении штанги указатель останавливается на определенном значении.
  • Циферблатные (ШЦК) нужны для более точных замеров. Доли мм показывает круговая шкала, соединенная со штангой зубчатой передачей. В цифровых (ШЦЦ) значение выводится на ж/к экран.

Как замерять внутренний диаметр труб с помощью штангенциркуля:

  1. Очистить внутреннюю поверхность от грязи, пыли.
  2. Перевести губки штанги в нулевое положение.
  3. Установить их в отверстие.
  4. Развести губки до упора, стараясь получить максимальное значение.

Для замера наружного сечения нужно развести губки штангенциркуля и поместить их между трубопроводом. Для получения точного результата необходимо немного надавить. Повторить процедуру 2-3 раза.

Перед началом работ рекомендуется проверить точность показаний штангенциркуля, сняв размеры стандартного объекта с известными габаритами или сечением.

Измеряем микрометром

Трубный микрометр удобен для быстрого снятия показаний наружных габаритов. Если необходимо узнать внутренний диаметр, следует померить толщину стенки. В отличие от штангенциркуля большинство моделей микрометров дают более точные результаты, средний показатель погрешности – 3-5 мкм.

Применение микрометра

Порядок проведения внутренних замеров:

  1. Установить трубу между пяткой и шпинделем, снять показания.
  2. Также узнать толщину стенки.
  3. От внешних габаритов отнять 2 показания толщины.

Недостаток прибора – ограничение по максимальным размерам. Для увеличения точности применяют специальные насадки. При выполнении расчетов к полученным показателям необходимо прибавить размеры насадок.

Использование простой или трубной рулетки не даст точного результата. Эти средства удобны для получения примерного значения.

Лазерные датчики

Принцип работы лазерных датчиков основан на сканировании лучом лазера поверхности. Скорость возврата излучения на фотоприемник определяет прошедшее расстояние. Для повышения точности рабочая головка вращается, что дает возможность делать большое количество измерений в секунду. Подобные приборы используются только в массовых производствах, где важен контроль однородности толщины стенки на определенной длине.

Принцип работы трубных лазерных датчиков:

  1. Измерительная часть прибора помещается вовнутрь полости.
  2. Фиксация с помощью роликов-зажимов.
  3. Несколько серий измерений на различных участках магистрали.
  4. Сверка данных.

Преимущество метода — максимальная точность и возможность проводить замеры на различных глубинах, дистанционно. Недостаток — дорогое оборудование. Оно применяется только в процессе изготовления или при больших количествах используемых труб, где важна точность.

Измерение диаметра трубы лазерным датчиком

Лазерные датчики могут проверять конфигурацию (форму) изделий со сложной геометрией – в виде конуса, эллипса и многогранника.

Как можно измерить диаметр подручными приспособлениями?

Если нет специальных измерительных приспособлений, можно воспользоваться подручными средствами – рулеткой или линейкой. С помощью первой узнают внутренний и наружный диаметр. Внутреннее сечение измеряется, приложив упор рулетки к одной стенки и сняв показания (размеры) у противоположенного края. Недостаток – относительно большая погрешность, для точности необходимо сделать несколько замеров и выбрать самый большой.

Проще узнать наружный диаметр трубы. Это актуально, если магистраль уже установлена. Альтернатива рулетки – веревка (проволока) и любая сантиметровая шкала.

Порядок измерения наружного диаметра трубы подручными приспособлениями:

  1. Плотно приложить рулетку (нитку, проволоку) к наружной грани трубопровода.
  2. Измерить окружность.
  3. С помощью формулы D=М*3,14 (где D – диаметр; М – окружность) выполнить расчет.

Эта методика актуальна только для измерений наружного сечения. Рассчитать внутренний диаметр можно только при известном значении толщины стенки.

Снятия показаний рулеткой (ниткой) рекомендуется делать несколько раз для получения максимально точного результата.

Этот метод основан на сопоставлении известных размеров любого объекта с диаметром (наружным, внутреннем) трубы. Дополнительно потребуется фотоаппарат или аналогичный цифровой девайс (веб-камера, смартфон) с хорошим разрешением.

Причина – для вычислений рекомендуется максимально увеличить размеры фото, чтобы рассчитать диаметр, имея короб спичек со стандартными габаритами.

Этапы:

  1. К торцу трубы вплотную поставить коробок спичек, но так, чтобы осталось воображаемая линия сечения трубопровода по центру.
  2. Установить фотоаппарат напротив, центр объектива должен располагаться на одной линии с центром трубы.
  3. Сделать несколько снимков.
  4. Увеличить снимки на экране компьютера (ноутбука, планшета), чтобы был максимальный масштаб.
  5. Исходя из известных размеров коробка рассчитать наружный диаметр трубы.

Способ с максимальной погрешностью, так как есть множество факторов – точность экспозиции, соответствие реальных размеров эталонного объекта с паспортными, возможные искажения снимка.

Что делать при полной недоступности трубы?

Когда магистраль уже установлена и работает, измерить внутренний диаметр нельзя. Тогда возможно использование только двух методов – измерение с помощью рулетки (нитки) или поиск маркировки на внешней поверхности трубопровода. Фотографирование не даст нужного результата, так как эталонный объект нужно разместить на одном уровне с трубой, что в большинстве случаев невозможно.

Альтернативные способы, как можно определить диаметры труб при полной недоступности:

  • Изучить маркировку фитингов, запорной арматуры, которые установлены в трубопровод. На их поверхности часть указывают размеры.
  • Взять информацию из документов – технического паспорта, проекта, чеков. В последних почти всегда помимо названия прописывают характеристики, в том числе – диаметр трубы.
  • Приложить линейку и сфотографировать участок. На экране монитора можно провести границы трубопровода и сопоставить с измерительной шкалой линейки.

Использовать эти методики нужно только в крайнем случае, при невозможности выполнить точные замеры. Даже информация из технической документации может отличаться от фактических значений сечения, что обусловлено внесением изменений в проект во время монтажа трубопровода.

Таблица диаметров водопроводных труб

Чаще всего возникают сложности с определением диаметров труб водоснабжения и отопления. Для этого можно мерить диаметр снаружи трубопровода, а затем по стандартным значениям толщины стенки узнать внутренний. В качестве исходных данных берут стандартные таблицы для водопроводных труб. Так можно рассчитать расход жидкости, общую площадь магистрали.

Таблица популярных видов стальных труб для организации водоснабжения по ГОСТ-10704-91:

Наружный диаметр, мм Условный проход, мм Толщина стенок, мм
21.3 15 2,5-3,2
26,8 20 2,5-3,2
33,5 25 2,8-4
42,3 32 2,8-4
48 40 3-4

Для пластиковых труб принята другая классификация:

  • Только для холодного водоснабжения можно использовать изделия с маркировкой PN10.
  • Переходной вариант, который можно установить для воды с температурой не выше +60°С – PN16.
  • Для полноценного горячего водоснабжения и отопления применяют пластиковые трубы PN20.

В таблице указаны размеры трубопроводов в зависимости от их класса.

Наружный диаметр, мм PN10 PN16 PN20
Толщина стенки
20 1,9 2,8 3,4
25 2,3 3,5 4,2
32 3 4,4 5,4
40 3,7 5,5 6,7
50 4,6 6,9 8,4

Выбор способа измерения диаметра труб зависит от требуемой точности. Для бытовых нужд можно использовать штангенциркуль или рулетку, чтобы получить правильный результат. Контроль размеров в производственных процессах осуществляется только с помощью специального оборудования.

Как правильно пользоваться микрометром:

Просмотров: 1 433

Самодел

Обычно при проведении ремонтных работ в сфере водоснабжения, газоснабжения, канализации и других сферах, где используются трубы, для измерения диаметра пользуются специальным инструментом, именуемым штангенциркулем.

  • Но что делать, если такого инструмента у вас нет, или его попросту не хватает по размеру?
  • Как узнать диаметр трубы?

В таком случае вам на помощь придут «знания предков», а именно знание элементарной геометрической формулы для расчета диаметра при знании длинны окружности.

А точнее всемирно известное число Пи.

Хотел напомнить, что таким образом можно измерить не только диаметр трубы или прута, но и диаметр любого другого объекта имеющего форму круга, будь то колонна или садовая клумба.

Приступим собственно к самим измерениям.

  • Лучше всего и удобнее производить замер длинны окружности трубы швейным метром, но можно приловчиться и рулеткой.

Как вы уже поняли, нам нужно знать только длину окружности.

  • И поделив полученный размер на число Пи (3.1416) мы получим наружный диаметр трубы/прута.

Как измерить диаметр трубы без штангенциркуля

Такой способ хорош, когда нет доступа к торцевой части измеряемого объекта(трубы).

Когда такой доступ есть, все элементарно делается рулеткой или линейкой, замеряя расстояние между наружными стенками (диаметр трубы).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *