壓寶計劃：如何設計桶槽的容積刻度尺/ How to design the volume scale of the barrel tank

 桶槽的容積計算應用：為了證明客戶訂製桶槽其容積符合採購合約的規範，我們需要提出書面資料來證明。所以在《計算碟形端板的內容積/calculate internal volume of spherically dished》取得上下端板的容積之後，再加上桶身圓柱體積就可以得到桶槽的總體積。然而在實際使用上客戶有機會將會要求提供容積液位刻度尺；例如消防用水槽在法定規定中必須維持一定的水量，而槽體上要使用液位計標示儲存水量是否達到消防法規的標準。

如何設計刻度尺的尺寸？

1. 忽略端板的內容積，假設我們使用立式桶槽，和客戶取得共識，以端板的直部與圓角的切線 (TL1) 為基準，到另一端板直部與圓角切線 (TL2) 為桶槽使用容積的計算範圍，可以協議客戶使用時液位的最高點為限，如此因為圓桶桶體的內徑可知，高度可知， TL1 - TL2 距離可知，就可以訂定每格刻度的容積量。
2. 一樣以立式桶槽為主，如果客戶需要知道各水平位置的液體容積時，端板的內容積就可以包括在計算範圍之中，在刻度尺起始點標示包含下端板的容積，再向上設計刻度距離。而下端板型式可以為半球形、半橢圓形、錐形或碟形。通常其桶槽使用的最高點不會到達頂部端板，所以可乎略不計，但是仍然以合約要求為依據。
3. 當刻度與內容積變化不一致時的設計。例如以上提到的消防水槽由於要放置在地下室中，又因為限高的原故，所以必需使用臥桶形式。其刻度尺因為端板的二度曲面加上桶身的圓桶形使得截面積呈現弓形，無法直覺的定義出相對的刻度與內容積的水量。此時可以利用 CAD 工具來幫忙。 流程如下:

(1) 建立桶槽內容積的立體模型及略大於此桶槽的方塊立體模型，共二塊模型。
(2) 將方塊中心對齊桶槽內容積模型,並放置於正下方。
(3) 方塊以固定的速度向上與桶槽模型相交，並且使用 CAD 立體模型「交集」的功能，其產生的立體模型即可以計算其高度表示的容積。
(4) 蒐集其高度與容積的數據，即可以取得制定刻度尺所需的資料。
這個過程可以編寫程式取得所需的刻度尺寸。

 

壓力容器液位刻度與容積評估/ Pressure vessel level scale and volume evaluation

  

以上桶槽皆以需承受壓力為例，所以桶身都為圓桶形。其他幾何造型的桶槽體積可以利用第三個方式需得刻度尺寸。在化工相關的工程應用上，其內容物的用量應該會使用重量量測控制；另以安全考量上會使用視覺指示內容物用量的情形。

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