什麼是管材重量計算器?
管材重量計算器可根據空心管材的外徑(OD)、內徑(ID)、長度以及材料密度,估算出整支管材的重量。無論是碳鋼、不鏽鋼、銅管、鋁管、PVC 還是其他材質都適用,只要輸入正確的密度即可。這是一套通用的物理與幾何工具,不涉及任何特定國家的法規或標準假設,全球各地都能直接使用。
如何使用
請以毫米(mm)輸入外徑與內徑,以公尺(m)輸入長度,並以每立方公尺公斤數(kg/m³)輸入材料密度。例如碳鋼約 7850 kg/m³、鋁約 2700 kg/m³、銅約 8960 kg/m³。計算器會回傳管材的總重量(公斤),同時顯示每公尺重量、環形截面積與材料體積,方便你交叉檢查。
計算公式說明
管材其實就是一個空心圓柱,其實心截面是一個環形(圓環),面積等於 \(\pi \times (\text{OD}^2 - \text{ID}^2) / 4\)。將此面積乘以長度即可得到材料體積,再乘以密度便能得到質量:
$$W = \frac{\pi}{4}\left(\left(\frac{\text{OD (mm)}}{1000}\right)^{2} - \left(\frac{\text{ID (mm)}}{1000}\right)^{2}\right) \times \text{Length (m)} \times \text{Density}$$
在計算過程中,系統會先將直徑由毫米換算成公尺,因此面積以 m² 為單位、體積以 m³ 為單位,最終重量則以公斤呈現。
實際範例
假設一支鋼管,外徑 OD = 100 mm、內徑 ID = 90 mm、長度 = 6 m、密度 = 7850 kg/m³。先換算單位:OD = 0.1 m、ID = 0.09 m。截面積 \(= \pi \times (0.1^2 - 0.09^2) / 4 = \pi \times (0.01 - 0.0081) / 4 = \pi \times 0.0019 / 4 \approx 0.0014923 \ \text{m}^2\)。體積 \(= 0.0014923 \times 6 \approx 0.0089536 \ \text{m}^3\)。重量 \(\approx 0.0089536 \times 7850 \approx 70.28\) 公斤。
常見問答
我該用哪個密度?請使用管材本身的材料密度:碳鋼/低碳鋼約 7850 kg/m³、不鏽鋼約 8000、鋁約 2700、銅約 8960、PVC 約 1400。
可以用來算實心棒材嗎?可以。只要把內徑(ID)設為 0,它就會變成一根實心圓柱。
如果我只知道壁厚怎麼辦?先計算 ID = OD − 2 × 壁厚,再把算出的內徑輸入即可。