この計算ツールでできること
このタンク容量・充填量計算ツールは、貯蔵タンクについて2つの数値を求めます。1つは満水時の総容量、もう1つはタンクが途中まで満たされているときに、測定した液面の高さから求める充填液量です。対応する形状は、横置き円筒・縦置き円筒・角型（ボックス）・横置き楕円・縦置き楕円・横置きカプセル型・縦置きカプセル型（両端が半球状になった円筒）の7種類です。計算は純粋な幾何学にもとづくため、世界中どこでもそのまま使えます。地域ごとに異なるのは表示単位だけで、米ガロンと英ガロンを並べて表示するほか、リットル、立方メートル、米クォート、立方フィートでも結果を確認できます。
使い方
まずタンクの種類を選び、その形状に必要な寸法を入力します。各寸法には専用の単位プルダウン（インチ、フィート、ヤード、ミリメートル、センチメートル、メートル）があり、単位を自由に組み合わせて入力できます。内部ではすべてメートルに換算して計算します。円筒型とカプセル型では、「長さ（\(l\)）」は軸方向の長さ、「直径（\(d\)）」は円の大きさを指します。カプセル型の長さは、まっすぐな中央部分の長さで、両端の半球はその上に加算されます。角型の場合は長さ・幅・高さを入力してください。楕円タンクでは、幅が全体の長い方の寸法で、直径以上である必要があります。最後に、必要に応じて「充填深さ（\(f\)）」（タンクの底から垂直方向に測った液面の高さ）を入力すると、現在どれだけの液体が入っているかがわかります。
計算式の解説
満水の横置き円筒の容量は $$V = \pi r^2 l$$ です。途中までしか満たされていない場合、液体の断面は円の一部（円弓形）になり、その断面積は $$r^2 \cdot \arccos\!\frac{r - f}{r} - (r - f) \cdot \sqrt{2rf - f^2}$$ で求められます。この面積に長さを掛けると充填液量になります。縦置きタンクは、高さの低いプリズム（柱）として単純に計算でき、角型は長さ × 幅 × 深さ、カプセル型では両端の丸い部分について球冠の体積 \(\frac{\pi f^2(3r - f)}{3}\) を加えます。
計算例
長さ10フィート、直径6フィートの横置き円筒を、ちょうど半分の3フィートまで満たした場合を考えます。満水容量は $$\pi \times 3^2 \times 10 = 282.74 \text{ 立方フィート} \approx 2{,}115 \text{ 米ガロン} (8{,}006 \text{ リットル})$$ です。深さが半分のときは円弓形の面積が円の半分に等しくなるため、充填液量もちょうど半分の 141.37 立方フィート ≒ 1,058 米ガロンになります。
よくある質問
米ガロンと英ガロンの違いは？ 英ガロン1杯はおよそ米ガロン1.201杯にあたるため、同じ体積であれば英ガロンの数値は常に小さくなります。
充填深さはどこで測ればよいですか？ タンクが実際に設置されている向きのまま、いちばん底から液面まで垂直に測ってください。
楕円型やカプセル型の結果が「目安」とされるのはなぜですか？ 計算には正確なスタジアム形状と球冠の幾何学を用いていますが、実際のタンクには溶接部の継ぎ目や壁の厚み、規格外の端部キャップなどがあり、容量がわずかに変わる場合があるためです。
