Kalkulator Isipadu Tangki
Kira jumlah isipadu dan isipadu separuh isi bagi bentuk tangki yang paling biasa: silinder, segi empat dan tangki kapsul — sesuai untuk tangki air rumah.
Kalkulator Isipadu Tangki: Isipadu Penuh dan Separa Terisi
Sama ada anda menentukan saiz tangki air, tangki bahan bakar pemanasan, kontena IBC, atau kolam minum haiwan, soalannya sentiasa sama: berapa liter sebenarnya muat di dalamnya? Anggaran yang salah membawa akibat sebenar — tangki air yang dianggarkan terlalu rendah akan kehabisan air di pertengahan minggu, manakala tangki bahan bakar yang dianggarkan terlalu tinggi membawa kepada pesanan penghantaran yang melimpah. Kalkulator ini memberikan isipadu tepat untuk empat bentuk tangki yang paling biasa dalam amalan — silinder tegak, silinder mendatar, segi empat tepat, dan kapsul (silinder dengan hujung membulat seperti kubah) — ditambah ciri yang kebanyakan kalkulator tangki lain tidak tawarkan: isipadu semasa separa terisi, supaya anda tahu dengan tepat berapa banyak cecair yang ada di dalam tangki sekarang, hanya daripada bacaan mudah pada tongkat ukur atau tolok paras.
Bentuk yang anda pilih lebih penting daripada yang kelihatan pada pandangan pertama. Silinder tegak — tangki air atau tong berdiri klasik — adalah kes paling mudah: isipadu meningkat secara berkadar terus dengan ketinggian pengisian, jadi tangki yang terisi separuh daripada ketinggiannya adalah tepat 50% penuh. Silinder mendatar — tangki bahan bakar atau bahan kimia yang diletakkan sendeng di sisinya, seperti yang anda lihat di atas treler atau di dalam bilik teknikal — adalah cerita yang sama sekali berbeza: kerana keratan rentasnya bulat, beberapa sentimeter pertama cecair dari dasar meliputi kawasan yang jauh lebih kecil berbanding jalur tengah, jadi peratusan pengisian dan ketinggian pengisian TIDAK berkadar. Ini adalah kesilapan paling biasa dalam mengira kapasiti tangki, dan sebab itulah kalkulator ini menggunakan geometri segmen bulatan sepenuhnya dan bukannya penghampiran linear yang dipermudahkan.
Tangki segi empat tepat — kontena IBC, tangki air plastik, tangki simen, kolam ikan — adalah kes paling mudah dari segi matematik: panjang x lebar x tinggi, itu sahaja; pengisian separa juga berskala secara linear, sama seperti silinder tegak. Bentuk kapsul (kadangkala dipanggil tangki jenis "peluru") adalah yang paling rumit daripada keempat-empatnya: bahagian silinder lurus yang ditutup pada kedua-dua hujung dengan kubah separuh sfera dan bukannya plat rata — biasa dalam tangki propana, gas petroleum cecair (LPG), serta sesetengah tangki septik dan tangki bahan bakar. Pengiraan pengisian separa secara literalnya menukar formula tiga kali apabila paras meningkat — mula-mula kubah bawah, kemudian bahagian silinder lurus, kemudian kubah atas — jenis pengiraan yang tepat yang diautomasikan oleh alat ini supaya anda tidak perlu mengira geometri segmen sfera secara manual.
Masukkan bentuk dan ukuran tangki anda di bawah, tambah paras pengisian secara pilihan jika anda ingin tahu berapa banyak cecair yang ada sekarang berbanding hanya kapasiti keseluruhan, dan pilih unit output pilihan anda — liter, meter padu, gelen US, atau gelen UK. Anda akan mendapat isipadu keseluruhan yang tepat, isipadu pengisian yang tepat, dan peratusan pengisian, dikira menggunakan geometri yang sama seperti yang digunakan oleh pengeluar untuk jadual kapasiti yang mereka terbitkan.
Cara menggunakan kalkulator isipadu tangki
- Pilih bentuk tangki anda: silinder tegak (berdiri, di atas asas rata), silinder mendatar (terbaring di sisinya), segi empat tepat (tangki atau kontena berbentuk kotak), atau kapsul (silinder dengan hujung membulat, diletakkan menegak).
- Masukkan diameter untuk bentuk silinder atau kapsul, atau panjang dan lebar untuk tangki segi empat tepat. Gunakan unit yang anda ada — mm, cm, m, inci, atau kaki — kalkulator menukar semuanya secara dalaman.
- Masukkan ketinggian (silinder tegak, kapsul, tangki segi empat tepat) atau panjang (silinder mendatar) — ini adalah ukuran panjang di sepanjang paksi utama tangki.
- Hanya untuk tangki segi empat tepat, masukkan ketinggiannya secara berasingan daripada panjang, kerana tangki segi empat tepat mempunyai tiga ukuran bebas dan bukannya diameter dan satu panjang.
- Secara pilihan, masukkan paras pengisian — kedalaman cecair yang diukur dari titik terendah tangki (dasar untuk tangki tegak, atau titik terendah cengkerang melengkung untuk silinder mendatar). Biarkan kosong atau sifar jika anda hanya mahukan kapasiti keseluruhan.
- Pilih unit output — liter, gelen US, gelen UK (imperial), meter padu, atau kaki padu — dan baca isipadu keseluruhan, isipadu pengisian (jika anda memasukkan paras) dan peratusan pengisian.
Formula isipadu tangki, dijelaskan
Silinder tegak: V = pi x r² x h, dengan r ialah jejari (separuh diameter) dan h ialah ketinggian tangki. Kerana keratan rentas adalah sama sepanjang ketinggian, pengisian separa hanyalah pi x r² x (ketinggian pengisian), terhad kepada ketinggian penuh tangki — peratusan pengisian dan ketinggian pengisian meningkat bersama secara linear.
Silinder mendatar (isipadu keseluruhan): formula yang sama, V = pi x r² x panjang — tetapi kerana tangki terbaring di sisinya, bentuk yang ditemui oleh cecair yang meningkat adalah keratan rentas bulat, bukan segi empat tepat yang tetap, jadi pengisian separa memerlukan formula luas segmen bulatan dan bukannya nisbah mudah. Luas segmen (keratan rentas cecair pada kedalaman pengisian tertentu f) ialah A = r² x (theta - sin(theta)) / 2, dengan theta = 2 x arccos((r - f) / r) ialah sudut (dalam radian) yang dibentuk oleh permukaan cecair dilihat dari pusat silinder. Darabkan luas segmen ini dengan panjang tangki untuk mendapatkan isipadu pengisian: V_terisi = A x panjang. Inilah sebabnya tangki silinder mendatar yang menunjukkan "separuh kedalaman" pada tongkat ukur tidak bermakna terisi 50% — ia benar-benar 50% penuh hanya apabila paras berada tepat pada separuh diameter; di tempat lain hubungan ini melengkung (tangki yang terisi hingga 25% daripada diameter biasanya mengandungi kurang daripada 20% daripada isipadu keseluruhannya, bukan 25%).
Tangki segi empat tepat: V = panjang x lebar x tinggi — bentuk paling mudah daripada keempat-empatnya, dan pengisian separa berskala secara linear dengan kedalaman, sama seperti silinder tegak, kerana setiap keratan rentas mendatar adalah segi empat tepat yang sama.
Kapsul tegak (silinder dengan kubah separuh sfera): isipadu keseluruhan V = pi x r² x ((4/3) x r + L), dengan L ialah panjang bahagian silinder lurus dan r ialah jejari. Sebutan (4/3) x r timbul kerana dua kubah hujung separuh sfera bersama-sama memberikan tepat isipadu satu sfera penuh (isipadu sfera = (4/3) x pi x r³). Pengisian separa adalah yang paling rumit daripada keempat-empat kes: ia melalui tiga rejim berbeza apabila paras f meningkat dari dasar — mula-mula kubah separuh sfera bawah (0 <= f <= r), menggunakan formula isipadu segmen sfera V_kubah = (pi x f² / 3) x (3r - f); kemudian bahagian silinder lurus (r < f <= r + L), di mana isipadu kubah bawah penuh ditambah pi x r² x (f - r) ditambah; dan akhirnya kubah atas (f > r + L), di mana kubah bawah penuh, keseluruhan bahagian lurus, dan pengiraan segmen sfera kedua untuk seberapa tinggi paras telah naik ke dalam kubah atas ditambah.
- Contoh 1 (silinder tegak): tangki air dengan diameter 1.2 m dan ketinggian 1.8 m. Jejari = 0.6 m. Isipadu = pi x 0.6² x 1.8 = pi x 0.36 x 1.8 = 2.036 m³ = 2,036 liter. Terisi hingga 1.0 m: isipadu pengisian = pi x 0.36 x 1.0 = 1.131 m³ = 1,131 liter, atau 55.6% penuh.
- Contoh 2 (silinder mendatar, kes yang rumit): tangki bahan bakar dengan diameter 1.0 m (jejari 0.5 m) dan panjang 2.0 m, terisi hingga 0.25 m dari dasar. theta = 2 x arccos((0.5 - 0.25) / 0.5) = 2 x arccos(0.5) = 2 x 1.0472 = 2.0944 radian. Luas segmen = 0.5² x (2.0944 - sin(2.0944)) / 2 = 0.25 x (2.0944 - 0.866) / 2 = 0.1536 m². Isipadu pengisian = 0.1536 x 2.0 = 0.307 m³ = 307 liter. Isipadu keseluruhan tangki = pi x 0.25 x 2.0 = 1.571 m³ = 1,571 liter — jadi kedalaman pengisian 25% daripada diameter hanya memberikan lebih kurang 19.5% daripada isipadu keseluruhan, bukan 25%, tepat ketaklinearan yang mengelirukan orang dengan tangki mendatar.
- Contoh 3 (kapsul tegak): tangki jenis propana dengan diameter 0.8 m (jejari 0.4 m) dan bahagian lurus 1.5 m. Isipadu keseluruhan = pi x 0.4² x ((4/3) x 0.4 + 1.5) = pi x 0.16 x (0.533 + 1.5) = pi x 0.16 x 2.033 = 1.022 m³ = 1,022 liter.
Bentuk tangki biasa dan kapasiti tipikal
- Kontena IBC 1,000 L — kontena industri boleh guna semula standard, kira-kira 1.2 m x 1.0 m x 1.16 m, digunakan secara meluas untuk air, bahan kimia, dan cecair makanan.
- Tangki air rumah tinggal/atas bumbung sekitar 1,000-2,000 L — tangki plastik berbentuk silinder atau sedikit kon yang biasa digunakan untuk penyimpanan air isi rumah di kawasan perumahan Malaysia.
- Tangki bujur mendatar atau kapsul 1,000-1,250 L (~275-330 gelen US) — bentuk klasik tangki bahan bakar pemanasan kediaman di Amerika Utara.
- Tong tegak 200 L (55 gelen US) daripada keluli atau plastik — tong silinder tegak standard di seluruh dunia untuk bahan bakar, minyak, dan penyimpanan bahan kimia.
- Tangki septik biasanya berbentuk segi empat tepat atau silinder mendatar daripada simen atau plastik, tipikalnya 2,700-4,500 liter untuk sebuah isi rumah, disesuaikan mengikut minimum peraturan tempatan dan bukannya standard tetap.
- Rujukan: API 650 (tangki keluli kimpalan untuk penyimpanan minyak) dan EN 12285 (tangki keluli buatan kilang) mengawal pembinaan dan pensijilan kapasiti tangki industri; kalkulator ini menggunakan geometri pepejal yang mendasari piawaian tersebut tanpa mengandaikan konteks peraturan tertentu.
Tangki air di Malaysia
Tangki air rumah (biasanya silinder tegak dari plastik/fiberglass, dipasang di atas rumah atau menara penyangga) adalah perkara biasa di kediaman Malaysia bagi memastikan bekalan air berterusan semasa gangguan bekalan atau kerja penyelenggaraan paip, dengan kapasiti runcit biasa antara 500 hingga 2.000 liter. Penuaian air hujan semakin digalakkan di bandar-bandar utama sebagai langkah kelestarian.
Petua profesional dan kesilapan biasa
Ukur diameter tangki dari luar cengkerang, bukan berdasarkan kapasiti nominal atau yang diiklankan — pengeluar sering membundarkan angka pemasaran, dan ketebalan dinding (terutamanya pada tangki keluli atau gentian kaca) boleh mengurangkan isipadu dalaman sebenar sebanyak beberapa mata peratusan berbanding ukuran luar yang sebenarnya boleh anda ukur dengan pita ukur.
Sebagai contoh kos biasa di Malaysia: menentukan saiz dan memasang tangki air rumah biasa (sekitar 1.000-2.000 liter) biasanya menelan belanja sekitar RM400-RM1.000, manakala tangki simpanan yang lebih besar atau sistem penuaian air hujan lebih dekat dengan had atas julat RM400-RM2.500.
- Untuk tangki silinder mendatar, sentiasa ukur kedalaman pengisian secara menegak dari titik terendah cengkerang melengkung, bukan dari tanah atau rangka penyokong — rangka dan kaki menambah ketinggian yang bukan sebahagian daripada kapasiti dalaman tangki.
- Jangan anggap peratusan pengisian dan kedalaman pengisian adalah perkara yang sama pada silinder mendatar — seperti yang ditunjukkan oleh contoh di atas, tangki yang terisi hingga 25% daripada diameter mengandungi jauh kurang daripada 25% daripada isipadunya; hanya silinder tegak dan tangki segi empat tepat mempunyai hubungan yang benar-benar linear antara kedalaman dan peratusan pengisian.
- Untuk tangki yang ditanam atau sukar diakses (tangki septik, tangki bahan bakar bawah tanah), gunakan ukuran daripada plat pengeluar jika tersedia dan bukannya menganggarkan — bentuk tangki yang ditanam sukar disahkan secara visual, dan andaian bentuk yang salah (contohnya menganggap silinder mendatar sebagai segi empat tepat) menghasilkan ralat terbesar yang mungkin.
- 1 meter padu = 1,000 liter = 264.17 gelen US = 219.97 gelen UK = 35.31 kaki padu — simpan penukaran ini berhampiran, kerana helaian data teknikal tangki, nota penghantaran, dan dokumentasi peraturan sering mencampurkan unit dalam negara yang sama.
- Jika tangki anda mempunyai sudut membulat, dasar condong untuk saliran, atau ciri khas lain yang tidak diliputi oleh empat bentuk ideal ini, anggap ia sebagai bentuk yang paling hampir sepadan untuk anggaran — tangki sebenar jarang menyimpang cukup jauh daripada silinder tegak, silinder mendatar, segi empat tepat, atau kapsul untuk mengubah hasil dengan ketara, tetapi sentiasa semak isipadu yang dikira untuk tangki tidak sekata berbanding plat pengeluar atau nota penghantaran, jika ada.
- Apabila membandingkan hasil kalkulator dengan invois atau nota penghantaran, ingat bahawa isipadu yang dihantar biasanya diukur pada suhu ambien, manakala kapasiti nominal tangki adalah nilai geometri tetap — cecair mengembang dan mengecut sedikit mengikut suhu, yang menerangkan percanggahan kecil (biasanya di bawah 1%) antara isipadu yang dikira dan penghantaran yang diukur.


