Εισαγωγή Στο Αζιμούθιο Για Μηχανικούς

Ως φοιτητής μηχανικός ή μηχανικός, πιθανότατα γνωρίζετε πόσο σημαντικό είναι να είστε ακριβείς και ακριβείς όταν μετράτε και κάνετε μαθηματικά.

Και όταν πρόκειται για κατευθυντική διάτρηση, δεν μπορείτε να ξεχάσετε το αζιμούθιο, το οποίο είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας.

Μπορεί να ακούγεται σαν ένας τεχνικός όρος που μόνο λίγοι καταλαβαίνουν, αλλά το αζιμούθιο είναι ένα πολύ σημαντικό μέρος πολλών εργασιών μηχανικής, από την τοπογραφία μέχρι την εξόρυξη και πολλά άλλα.

Σε αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου, θα μιλήσω για το τι είναι το αζιμούθιο, πώς υπολογίζεται και γιατί εσείς ως μηχανικός πρέπει να νοιάζεστε γι' αυτό.

Κρατηθείτε λοιπόν γερά, γιατί πρόκειται να μάθετε για μια από τις πιο σημαντικές γωνίες στη μηχανική.

Κατανόηση του Αζιμούθου

Επίσημος ορισμός:

Στην κατευθυντική διάτρηση, η κατεύθυνση της όψης του εργαλείου απόκλισης ως προς τον μαγνητικό βορρά.

Το αζιμούθιο είναι μια μέτρηση γωνίας που χρησιμοποιείται σε πολλούς τομείς, όπως η πλοήγηση, η αστρονομία, η μηχανική, η χαρτογράφηση, η εξόρυξη και η βαλλιστική.

Τι σημαίνει Αζιμούθ;

Σε ένα σφαιρικό σύστημα συντεταγμένων, το αζιμούθιο είναι η οριζόντια γωνία από μια κεντρική διεύθυνση, η οποία είναι πιο συχνά βόρεια.

Συνήθως μετριέται σε μοίρες (°) και χρησιμοποιείται για να πει προς ποια κατεύθυνση βλέπει κάτι στον ουρανό ή στο έδαφος.

Οι αστρονόμοι συχνά χρησιμοποιούν αζιμούθιο για να μιλήσουν για το πού βρίσκεται ένα αστέρι ή άλλο αντικείμενο στον ουρανό σε σχέση με το σημείο που στέκονται στη Γη.

Στη μηχανική, το αζιμούθιο χρησιμοποιείται για να μιλήσει για το πώς δείχνει μια γεώτρηση ή πώς έχει ρυθμιστεί μια κατευθυντική έρευνα.

Το Αζιμούθιο στην Αστρονομία

Στην αστρονομία, το αζιμούθιο και το υψόμετρο είναι δύο συντεταγμένες που δείχνουν πού βρίσκεται ένα ουράνιο σώμα στον ουρανό όπως φαίνεται από ένα συγκεκριμένο μέρος και χρόνο.

Η κατεύθυνση ενός ουράνιου σώματος καθορίζεται από το αζιμούθιο του.

Η κατεύθυνση προς το βορρά έχει αζιμούθιο 0o, η κατεύθυνση προς την ανατολή έχει αζιμούθιο 90o, η κατεύθυνση προς το νότο έχει αζιμούθιο 180o και η κατεύθυνση προς τη δύση έχει αζιμούθιο 270o.

Ανύψωση είναι η γωνία μεταξύ του αντικειμένου και του ορίζοντα όπου στέκεται ο παρατηρητής.

Αυτή η γωνία μπορεί να είναι έως και 90 μοίρες πάνω από τον ορίζοντα.

Το αζιμούθιο χρησιμοποιείται επίσης για να μιλήσει για το πώς τοποθετούνται τα ηλιακά πάνελ σε σχέση με τον ήλιο.

Η γωνία αζιμουθίου είναι η κατεύθυνση στην πυξίδα από την οποία έρχεται ο ήλιος.

Το ηλιακό μεσημέρι, όταν ο ήλιος βρίσκεται στο υψηλότερο σημείο του στον ουρανό για εκείνη την ημέρα, λάμπει πάντα απευθείας νότια στο βόρειο ημισφαίριο και απευθείας βόρεια στο νότιο ημισφαίριο.

Κάθε μέρα, η γωνία του αζιμουθίου αλλάζει.

Αζιμούθιο στη Μηχανική

Στη μηχανική, το αζιμούθιο χρησιμοποιείται για να ρυθμίσει την κατεύθυνση της τροχιάς της γεώτρησης έτσι ώστε να μπορεί να βρεθεί η κατεύθυνση της γεώτρησης και η γεώτρηση να πάει στη σωστή θέση.

Χρησιμοποιείται επίσης για να καταλάβουμε πώς δείχνει ένα φρεάτιο σε σχέση με ένα οριζόντιο επίπεδο.

Τις περισσότερες φορές, το αζιμούθιο δίνεται σε μοίρες από τον γεωγραφικό ή μαγνητικό βόρειο πόλο.

Για παράδειγμα, ένα πηγάδι που δείχνει ανατολικά έχει αζιμούθιο 90 μοιρών.

Υψόμετρο και Αζιμούθιο

Το ύψος και το αζιμούθιο είναι δύο συντεταγμένες που δείχνουν πού βρίσκεται ένα αντικείμενο πάνω από την επιφάνεια της Γης.

Υψόμετρο είναι η γωνία μεταξύ του αντικειμένου και του ορίζοντα όπου στέκεται ο παρατηρητής.

Μετριέται σε μοίρες πάνω από τον ορίζοντα.

Το αζιμούθιο είναι ο αριθμός των μοιρών αριστερόστροφα από τον βορρά (συνήθως) στον κατακόρυφο κύκλο του αντικειμένου, ο οποίος είναι ένας μεγάλος κύκλος μέσα από το αντικείμενο και το ζενίθ.

Χρησιμοποιώντας γωνίες υψομέτρου και αζιμουθίου, το οριζόντιο σύστημα συντεταγμένων μπορεί να βρει πού βρίσκονται τα πράγματα στον ουρανό.

Γιατί πρέπει (δεν) να ξεχάσετε το αζιμούθιο στην κατευθυνόμενη διάτρηση

Ακόμα είναι δύσκολο να το καταλάβεις; Να αλλάξω λίγο την άποψη:

Θέλετε να γίνετε γνωστός στον κόσμο της κατευθυντικής γεώτρησης; Θέλετε να ξεχωρίσετε από το πλήθος και να κάνετε όνομα στον τομέα σας; Τότε είναι μερικές συμβουλές που θα σας κάνουν να παρατηρήσετε: μην ανησυχείτε για το αζιμούθιο.

Ναι, απλά πετάξτε το από το παράθυρο και ξεχάστε το.

Ποιος χρειάζεται μια οπτική γωνία που να σας δείχνει πού να πάτε όταν μπορείτε απλώς να ακολουθήσετε τη ροή και να ελπίζετε για το καλύτερο; Παρόλο που οι συνάδελφοί σας και οι πελάτες σας μπορεί να γελάσουν με την έλλειψη ακρίβειας, σκεφτείτε μόνο πόσο χρόνο και προσπάθεια θα εξοικονομήσετε εάν δεν ανησυχείτε για το αζιμούθιο.

Και ποτέ δεν ξέρεις, μπορεί να βρεις μια πλούσια φλέβα λαδιού ή ορυκτού χωρίς καν να την ψάξεις.

Πετάξτε λοιπόν το αζιμούθιο και καλωσορίστε το χάος. Πώς μπορεί κάτι να πάει στραβά;

Εντάξει, αυτό ήταν απλώς ένα αστείο για να μοιάζει με τηλεοπτική διαφήμιση.

Τώρα, ας επιστρέψουμε σε αυτό που ειπώθηκε.

Εύρεση Αζιμούθιου

Το αζιμούθιο είναι μια βασική ιδέα στη μηχανική, ειδικά όταν πρόκειται για τοπογραφία και πλοήγηση.

Χρησιμοποιείται για να πει προς ποια κατεύθυνση βλέπει κάτι στον ουρανό ή στο έδαφος.

Σε αυτό το άρθρο, θα μιλήσουμε για το πώς να βρείτε αζιμούθιο με πυξίδα και χάρτη, να υπολογίσετε το πίσω αζιμούθιο και να αλλάξετε μεταξύ μαγνητικού και αζιμουθίου πλέγματος.

Εύρεση αζιμουθίου χρησιμοποιώντας πυξίδα και χάρτη

Ακολουθήστε αυτά τα βήματα για να βρείτε αζιμούθιο χρησιμοποιώντας πυξίδα και χάρτη:

Βάλτε την πυξίδα επίπεδη στο χέρι σας, μακριά από μεταλλικά αντικείμενα και κοιτάξτε την υπό γωνία 45° προς τα κάτω.

• Περιστρέψτε τον επιλογέα αζιμουθίου μέχρι το βέλος που λέει "προσανατολισμός" να ευθυγραμμιστεί με το βέλος που λέει "κατεύθυνση ταξιδιού".
• Γυρίστε ολόκληρη την πυξίδα (με τον εαυτό σας αν την κρατάτε) μέχρι η βελόνα να «χωρέσει» στο βέλος προσανατολισμού.
• Τοποθετήστε την πυξίδα στον χάρτη και περιστρέψτε την μέχρι οι γραμμές προσανατολισμού να ευθυγραμμιστούν με το πλέγμα του χάρτη.
• Διαβάστε τη γωνία που σημειώνεται από τη γραμμή δείκτη.

Αυτό είναι το βόρειο αζιμούθιο του πλέγματος σας.

Υπολογισμός του πίσω αζιμουθίου

Το πίσω αζιμούθιο είναι το αζιμούθιο στην αντίθετη κατεύθυνση από το αρχικό αζιμούθιο.

Εάν το αρχικό αζιμούθιο είναι μικρότερο από 180 μοίρες, προσθέτετε 180 μοίρες σε αυτό για να λάβετε το πίσω αζιμούθιο.

Εάν το αρχικό αζιμούθιο είναι περισσότερο από 180 μοίρες, απομακρύνετε 180 μοίρες από αυτό.

Για παράδειγμα, εάν ένα αζιμούθιο είναι 320 μοίρες, το πίσω αζιμούθιο θα είναι 320 μείον 180 ή 140 μοίρες.

Εάν το αζιμούθιο είναι 30 μοίρες, το πίσω αζιμούθιο είναι 180 μοίρες συν 30 μοίρες, που ισούται με 210 μοίρες.

Χρησιμοποιώντας mils, προσθέτετε 3200 mils στην αρχική ένδειξη mils για να λάβετε το πίσω αζιμούθιο.

Για παράδειγμα, αν πάτε από το σημείο Α στο σημείο Β σε αζιμούθιο 1150 mils και μετά θέλετε να επιστρέψετε στο σημείο Α, θα ακολουθήσετε ένα πίσω αζιμούθιο (1150 + 3200) = 4350 mils.

Χρήση της Backsighting για τον προσδιορισμό της απόκλισης εκτός πορείας

Η οπισθοσκόπηση είναι ένας τρόπος στόχευσης που χρησιμοποιεί μια ένδειξη αζιμουθίου που έχει αναστραφεί.

Οπισθοσκόπηση είναι όταν γυρίζετε το αζιμουθιακό θέαμα για να βρείτε το δρόμο σας πίσω από εκεί που ξεκινήσατε.

Για να μάθετε πόσες μοίρες εκτός πορείας βρίσκεστε, πάρτε την ένδειξη από το οπισθοσκοπικό και αφαιρέστε την από την ένδειξη από το μπροστινό σκόπευτρο.

Για παράδειγμα, εάν η πρώτη όρασή σας ήταν 260 μοίρες και η οπισθοσκοπική ένδειξη ήταν 100 μοίρες, η απόκλιση εκτός πορείας θα ήταν (260 - 100) = 160 μοίρες.

Μετατροπή μεταξύ μαγνητικού και αζιμουθίου πλέγματος

Για να μετατρέψετε ένα μαγνητικό αζιμούθιο σε αζιμούθιο πλέγματος, πρέπει να προσθέσετε τη γωνία GM στο μαγνητικό αζιμούθιο.

Η γωνία Grid-Magnetic, ή γωνία GM, είναι η γωνία μεταξύ του πλέγματος βορρά και μαγνητικού βορρά.

Η τιμή της γωνίας GM αλλάζει ανάλογα με το πού βρίσκεστε και μπορείτε να τη βρείτε στους τοπογραφικούς χάρτες.

Για παράδειγμα, εάν το μαγνητικό σας αζιμούθιο είναι 270 μοίρες και η γωνία GM είναι 8 μοίρες, το αζιμούθιο του πλέγματος σας θα είναι (270 + 8) = 278 μοίρες.

Για να φτάσετε από ένα αζιμούθιο πλέγματος σε ένα μαγνητικό αζιμούθιο, πρέπει να αφαιρέσετε τη γωνία GM από το αζιμούθιο του πλέγματος.

Εάν ζείτε σε μια περιοχή με δυτική γωνία GM και θέλετε να αλλάξετε ένα μαγνητικό αζιμούθιο σε αζιμούθιο πλέγματος, προσθέστε τη γωνία GM στο μαγνητικό αζιμούθιο.

Συμβουλή: Ενεργοποιήστε το κουμπί υπότιτλων εάν το χρειάζεστε. Επιλέξτε "αυτόματη μετάφραση" στο κουμπί ρυθμίσεων, εάν δεν είστε εξοικειωμένοι με την πορτογαλική γλώσσα. Ίσως χρειαστεί να κάνετε πρώτα κλικ στη γλώσσα του βίντεο προτού η αγαπημένη σας γλώσσα γίνει διαθέσιμη για μετάφραση.

Χρήσεις του Αζιμούθιου

Εντοπισμός ήχων χαμηλής συχνότητας

Το Interaural Time Difference (ITD) είναι ο καλύτερος τρόπος για να καταλάβετε από πού προέρχονται ήχοι χαμηλής συχνότητας κατά μήκος του αζιμουθίου.

Το ITD είναι η χρονική διαφορά μεταξύ του πότε ένας ήχος φτάνει στο ένα αυτί και του πότε φτάνει στο άλλο.

Η διαφορά στο χρόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καταλάβουμε από πού προέρχεται ένας ήχος.

Οι ήχοι χαμηλής συχνότητας έχουν μεγαλύτερα μήκη κύματος από τους ήχους υψηλής συχνότητας, γεγονός που τους καθιστά πιο πιθανό να είναι ενδείξεις ITD.

Σκοποβολή Αζιμούθιου για Εκτομή

Η εκτομή είναι ένας τρόπος να καταλάβετε πού βρίσκεστε σε έναν χάρτη κοιτάζοντας δύο γνωστά ορόσημα.

Η μέθοδος πυξίδας προς τα μάγουλα είναι ο καλύτερος τρόπος για να υπολογίσετε το αζιμούθιο για εκτομή.

Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει το να κρατάτε και τα δύο μάτια ανοιχτά και να κοιτάτε το αντικείμενο από το πίσω στόχαστρο, ενώ ευθυγραμμίζετε το μπροστινό σκοπευτικό με το αντικείμενο.

Στη συνέχεια, φέρτε την πυξίδα μέχρι το μάγουλό σας ενώ έχετε το αντικείμενο σε θέα και διαβάστε το αζιμούθιο απευθείας από την πυξίδα.

Αυτή η μέθοδος είναι καλύτερη από τη μέθοδο συγκράτησης στο κέντρο γιατί δίνει πιο ακριβή αποτελέσματα και κάνει λιγότερα σφάλματα παράλλαξης.

Άλλες χρήσεις

Χρησιμοποιείται σε:	Περιγραφή:
Κατευθυντική γεώτρηση	Η κατευθυντική διάτρηση είναι ένας από τους πιο σημαντικούς τρόπους χρήσης του αζιμουθίου. Σε αυτήν την περίπτωση, το αζιμούθιο χρησιμοποιείται για να υπολογίσει ποια πλευρά είναι στραμμένη η όψη του εργαλείου απόκλισης σε σχέση με τον μαγνητικό βορρά. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή ακριβών μονοπατιών γεώτρησης που διευκολύνουν τους μηχανικούς να βγάλουν πετρέλαιο, φυσικό αέριο ή ορυκτά από το έδαφος. Καθορίζοντας σωστά το αζιμούθιο, οι μηχανικοί μπορούν να βεβαιωθούν ότι η γεώτρηση γίνεται με ασφαλή και ακριβή τρόπο και να αποφύγουν προβλήματα όπως η γεώτρηση σε άλλα πηγάδια.
Πλοήγηση	Το αζιμούθιο χρησιμοποιείται επίσης για να καταλάβουμε πού βρίσκεται κάτι σε σχέση με τον πραγματικό βορρά, τον μαγνητικό βορρά ή οποιοδήποτε άλλο σημείο αναφοράς. Συχνά χρησιμοποιείται για να βοηθήσει τους πιλότους και τους ναυτικούς να φτάσουν στους προορισμούς τους με μεγαλύτερη ακρίβεια από τον αέρα και τη θάλασσα. Για παράδειγμα, ένας πιλότος μπορεί να χρησιμοποιήσει αζιμούθιο για να καταλάβει τη γωνία μεταξύ του σημείου που πηγαίνει το αεροπλάνο και του διαδρόμου στο αεροδρόμιο για να βεβαιωθεί ότι προσγειώνεται με ασφάλεια.
Χωρομέτρηση	Στην τοπογραφία, το αζιμούθιο χρησιμοποιείται για να υπολογίσει τη γωνία μεταξύ ενός σημείου αναφοράς και ενός σημείου στόχου στο οριζόντιο επίπεδο. Το αζιμούθιο χρησιμοποιείται από τους τοπογράφους για να ορίσουν γραμμές ιδιοκτησίας, να φτιάξουν χάρτες και να κάνουν έρευνες κατασκευής. Τους επιτρέπει να κάνουν ακριβή σχέδια και χάρτες της γης που βοηθούν τους μηχανικούς να σχεδιάσουν και να κατασκευάσουν κτίρια που ταιριάζουν με το περιβάλλον.
Ακουστική	Στην ακουστική, η λέξη "αζιμούθιο" χρησιμοποιείται για να μάθουμε από πού προέρχονται οι ήχοι. Το ανθρώπινο αυτί μπορεί να διακρίνει τη διαφορά μεταξύ του πότε τα ηχητικά κύματα φτάνουν σε κάθε αυτί, κάτι που μας επιτρέπει να καταλάβουμε από πού προέρχεται ο ήχος. Προσθέτοντας αυτές τις πληροφορίες στη γωνία του αζιμουθίου, οι μηχανικοί μπορούν να καταλάβουν ακριβώς πού βρίσκεται μια πηγή ήχου και να σχεδιάσουν συστήματα ήχου που να ταιριάζουν.
Ηλιακή παρακολούθηση	Τα ηλιακά πάνελ είναι κατασκευασμένα για να κινούνται με τον ήλιο, ώστε να μπορούν να αξιοποιούν την περισσότερη ενέργεια. Η γωνία αζιμουθίου χρησιμοποιείται για να καταλάβουμε πού ακριβώς βρίσκεται ο ήλιος στον ουρανό. Αυτό επιτρέπει στους ηλιακούς συλλέκτες να κινούνται μόνοι τους έτσι ώστε να βλέπουν στον ήλιο και να λαμβάνουν όσο το δυνατόν περισσότερο φως. Αυτό κάνει τα ηλιακά πάνελ να λειτουργούν όσο το δυνατόν καλύτερα και εξοικονομεί χρήματα στο κόστος ενέργειας.

συμπέρασμα

Καθώς τελειώνουμε να μαθαίνουμε για το αζιμούθιο, γίνεται σαφές ότι αυτή η γωνία είναι κάτι περισσότερο από μια απλή μέτρηση που χρησιμοποιείται στη μηχανική.

Είναι μια βασική ιδέα που μας βοηθά να βρούμε τον δρόμο μας, να μάθουμε και να κατανοήσουμε τον κόσμο γύρω μας.

Αυτή η γωνία ήταν πολύ σημαντική για την πρόοδό μας ως είδος, από τους πρώτους εξερευνητές που χρησιμοποίησαν τα αστέρια για να καθοδηγήσουν τα πλοία τους μέχρι τους μηχανικούς που χρησιμοποιούν αζιμούθιο για να τους βοηθήσουν να τρυπήσουν σήμερα.

Αλλά καθώς κοιτάμε μπροστά, θα πρέπει να σκεφτούμε πώς μπορεί να αλλάξει η σχέση μας με το αζιμούθιο.

Το αζιμούθιο θα εξακολουθεί να παίζει τον ίδιο ρόλο καθώς οι νέες τεχνολογίες βγαίνουν και οι γνώσεις μας για το σύμπαν μεγαλώνουν; Ή μήπως κάτι νεότερο, καλύτερο και πιο ακριβές θα πάρει τη θέση του; Ο χρόνος θα δείξει, αλλά ένα είναι σίγουρο: το αζιμούθιο θα μας υπενθυμίζει πάντα τις προσπάθειές μας να μάθουμε και να ελέγξουμε τον κόσμο γύρω μας.