مقدمه ای بر آزیموت برای مهندسان

به عنوان یک دانشجو یا مهندس مهندسی، احتمالاً می دانید که دقت و دقت در هنگام اندازه گیری و انجام ریاضی چقدر مهم است.

و وقتی صحبت از حفاری جهت دار می شود، نمی توانید آزیموت را فراموش کنید، که یک عامل بسیار مهم است.

ممکن است یک اصطلاح فنی به نظر برسد که فقط تعداد کمی از مردم آن را درک می کنند، اما آزیموت بخش بسیار مهمی از بسیاری از کارهای مهندسی، از نقشه برداری گرفته تا معدن و غیره است.

در این پست وبلاگ، من در مورد اینکه آزیموت چیست، چگونه محاسبه می شود و چرا شما به عنوان یک مهندس باید به آن اهمیت دهید صحبت خواهم کرد.

پس محکم دست نگه دارید، زیرا در شرف آشنایی با یکی از مهمترین زوایای مهندسی هستید.

درک آزیموت

تعریف رسمی:

در حفاری جهت، جهت وجه ابزار انحراف نسبت به شمال مغناطیسی.

آزیموت یک اندازه گیری زاویه است که در بسیاری از زمینه ها مانند ناوبری، نجوم، مهندسی، نقشه برداری، معدن و بالستیک استفاده می شود.

آزیموت به چه معناست؟

در یک سیستم مختصات کروی، آزیموت زاویه افقی از جهت اصلی است که اغلب شمال است.

معمولاً بر حسب درجه (°) اندازه‌گیری می‌شود و برای بیان اینکه چیزی در آسمان یا روی زمین به سمت کدام سمت است استفاده می‌شود.

اخترشناسان اغلب از آزیموت برای صحبت در مورد اینکه یک ستاره یا شیء دیگر در آسمان در رابطه با جایی که روی زمین ایستاده اند، استفاده می کنند.

در مهندسی، از آزیموت برای صحبت در مورد نحوه اشاره چاه یا نحوه تنظیم یک بررسی جهت استفاده می شود.

آزیموت در نجوم

در نجوم، آزیموت و ارتفاع دو مختصاتی هستند که نشان می‌دهند یک جرم آسمانی در کجای آسمان قرار دارد که از مکان و زمان مشخصی دیده می‌شود.

جهت یک جرم آسمانی با آزیموت آن مشخص می شود.

جهت شمال دارای زاویه 0o، جهت شرق دارای زاویه 90o، جهت جنوب دارای سمتیموت 180o و جهت غرب دارای زاویه 270o است.

ارتفاع، زاویه بین جسم و افقی است که ناظر در آن ایستاده است.

این زاویه می تواند تا 90 درجه بالاتر از افق باشد.

آزیموت همچنین برای صحبت در مورد نحوه تنظیم صفحات خورشیدی در رابطه با خورشید استفاده می شود.

زاویه آزیموت جهت روی قطب نما است که خورشید از آن می آید.

در ظهر خورشیدی، زمانی که خورشید در آن روز در بالاترین نقطه خود در آسمان قرار دارد، همیشه در نیمکره شمالی به طور مستقیم به جنوب و در نیمکره جنوبی به طور مستقیم به شمال می تابد.

هر روز زاویه آزیموت تغییر می کند.

آزیموت در مهندسی

در مهندسی، از آزیموت برای تعیین جهت مسیر چاه استفاده می شود تا جهت گمانه پیدا شود و حفاری در محل مناسب انجام شود.

همچنین برای فهمیدن اینکه چگونه یک چاه در رابطه با یک صفحه افقی است استفاده می شود.

بیشتر اوقات، آزیموت بر حسب درجه از قطب شمال جغرافیایی یا مغناطیسی داده می شود.

به عنوان مثال، یک چاه به سمت شرق دارای آزیموت 90 درجه است.

ارتفاع و آزیموت

ارتفاع و آزیموت دو مختصاتی هستند که نشان می دهند یک جسم در بالای سطح زمین کجا قرار دارد.

ارتفاع، زاویه بین جسم و افقی است که ناظر در آن ایستاده است.

بر حسب درجه بالاتر از افق اندازه گیری می شود.

آزیموت تعداد درجه‌هایی است که در خلاف جهت عقربه‌های ساعت از شمال (معمولاً) تا دایره عمودی جسم، که دایره‌ای بزرگ در میان جسم و نقطه اوج است.

با استفاده از زوایای ارتفاع و آزیموت، سیستم مختصات افقی می تواند مکان هایی را در آسمان پیدا کند.

چرا نباید (نباید) آزیموت را در حفاری جهت دار فراموش کنید

هنوز درک آن سخت است؟ اجازه دهید دیدگاه را کمی تغییر دهم:

آیا می خواهید در دنیای حفاری جهت دار شناخته شده شوید؟ آیا می خواهید در میان دیگر افراد متمایز شوید و در زمینه کاری خود نامی برای خود دست و پا کنید؟ سپس در اینجا چند توصیه وجود دارد که توجه شما را جلب می کند: نگران آزیموت نباشید.

بله، فقط آن را از پنجره بیرون بیندازید و فراموشش کنید.

چه کسی به زاویه ای نیاز دارد که به شما نشان دهد وقتی می توانید با جریان حرکت کنید و به بهترین ها امیدوار باشید به کجا بروید؟ حتی اگر همکاران و مشتریان شما به عدم دقت شما بخندند، فقط به این فکر کنید که اگر نگران آزیموت نباشید، چقدر در زمان و تلاش خود صرفه جویی خواهید کرد.

و هرگز نمی دانید، ممکن است رگه ای غنی از روغن یا مواد معدنی را بدون حتی جستجوی آن پیدا کنید.

پس آزیموت را دور بیندازید و از هرج و مرج استقبال کنید. چطور ممکن است مشکلی پیش بیاید؟

خوب، این فقط یک شوخی بود که شبیه یک تبلیغ تلویزیونی بود.

حالا برگردیم به آنچه گفته شد.

پیدا کردن آزیموت

آزیموت یک ایده کلیدی در مهندسی است، به خصوص وقتی صحبت از نقشه برداری و ناوبری می شود.

برای گفتن اینکه چیزی در آسمان یا زمین رو به کدام طرف است استفاده می شود.

در این مقاله در مورد چگونگی پیدا کردن آزیموت با قطب نما و نقشه، تعیین آزیموت عقب و تغییر بین آزیموت مغناطیسی و شبکه ای صحبت خواهیم کرد.

یافتن آزیموت با استفاده از قطب نما و نقشه

این مراحل را برای یافتن آزیموت با استفاده از قطب نما و نقشه دنبال کنید:

قطب نما را به دور از هر گونه اجسام فلزی در دست خود قرار دهید و با زاویه 45 درجه به سمت پایین به آن نگاه کنید.

• چرخش آزیموت را بچرخانید تا فلشی که می‌گوید «جهت‌یابی» با پیکانی که می‌گوید «جهت سفر» همسو شود.
• کل قطب نما را بچرخانید (اگر آن را نگه دارید با خودتان) تا زمانی که سوزن در فلش جهت قرار بگیرد.
• قطب نما را روی نقشه قرار دهید و آن را بچرخانید تا خطوط جهت یابی با شبکه نقشه هماهنگ شوند.
• زاویه مشخص شده با خط شاخص را بخوانید.

این آزیموت شمالی شبکه شما است.

محاسبه آزیموت پشتی

آزیموت پشتی آزیموت در جهت مخالف ازیموت اصلی است.

اگر آزیموت اصلی کمتر از 180 درجه باشد، 180 درجه به آن اضافه می کنیم تا آزیموت عقب را بدست آوریم.

اگر آزیموت اصلی بیش از 180 درجه باشد، 180 درجه از آن فاصله می گیرید.

به عنوان مثال، اگر یک آزیموت 320 درجه باشد، آزیموت پشتی 320 منهای 180 یا 140 درجه خواهد بود.

اگر آزیموت 30 درجه باشد، آزیموت پشتی 180 درجه به علاوه 30 درجه است که برابر با 210 درجه است.

با استفاده از mils، 3200 mils را به قرائت میل اصلی اضافه می کنید تا آزیموت عقب را بدست آورید.

به عنوان مثال، اگر از نقطه A به نقطه B بر روی یک آزیموت 1150 میل بروید و سپس بخواهید به نقطه A برگردید، یک آزیموت پشتی (1150 + 3200) = 4350 میل را دنبال می کنید.

استفاده از پس‌بینی برای تعیین انحراف خارج از مسیر

پس‌بینی راهی برای هدف‌گیری است که از قرائت آزیموت استفاده می‌کند که برگردانده شده است.

پس‌بینی زمانی است که دید آزیموت را به اطراف می‌چرخانید تا راه خود را به جایی که شروع کرده‌اید پیدا کنید.

برای اینکه بفهمید چند درجه از مسیرتان فاصله دارید، قرائت را از پشت دید بگیرید و آن را از ریدینگ دید جلو کم کنید.

به عنوان مثال، اگر اولین دید شما 260 درجه و خواندن پشت دید شما 100 درجه بود، انحراف خارج از مسیر شما (260 - 100) = 160 درجه خواهد بود.

تبدیل بین آزیموت مغناطیسی و شبکه ای

برای تبدیل یک آزیموت مغناطیسی به یک آزیموت شبکه، باید زاویه GM را به آزیموت مغناطیسی اضافه کنید.

زاویه شبکه مغناطیسی یا زاویه GM، زاویه بین شمال شبکه و شمال مغناطیسی است.

مقدار زاویه GM بر اساس مکانی که هستید تغییر می کند و می توانید آن را در نقشه های توپوگرافی پیدا کنید.

به عنوان مثال، اگر آزیموت مغناطیسی شما 270 درجه و زاویه GM شما 8 درجه باشد، آزیموت شبکه شما (270 + 8) = 278 درجه خواهد بود.

برای رسیدن از یک آزیموت شبکه به یک آزیموت مغناطیسی، باید زاویه GM را از آزیموت شبکه کم کنید.

اگر در منطقه ای با زاویه GM غربی زندگی می کنید و می خواهید یک آزیموت مغناطیسی را به یک آزیموت شبکه ای تغییر دهید، زاویه GM را به سمتیموت مغناطیسی اضافه کنید.

نکته: در صورت نیاز دکمه زیرنویس را روشن کنید. اگر با زبان پرتغالی آشنایی ندارید، «ترجمه خودکار» را در دکمه تنظیمات انتخاب کنید. قبل از اینکه زبان مورد علاقه شما برای ترجمه در دسترس قرار گیرد، ممکن است لازم باشد ابتدا روی زبان ویدیو کلیک کنید.

موارد استفاده از آزیموت

مکان یابی صداهای با فرکانس پایین

تفاوت زمانی بین شنوایی (ITD) بهترین راه برای فهمیدن اینکه صداهای فرکانس پایین از کجا از امتداد آزیموت می آیند است.

ITD تفاوت زمانی بین زمانی که صدا به یک گوش می رسد و زمانی که به گوش دیگر می رسد است.

از تفاوت زمان می توان برای فهمیدن اینکه صدا از کجا می آید استفاده کرد.

صداهای با فرکانس پایین نسبت به صداهای با فرکانس بالا دارای طول موج بلندتری هستند که باعث می شود احتمال بیشتری وجود داشته باشد که نشانه های ITD باشند.

تیراندازی به آزیموت برای برداشتن

برداشتن روشی است که با نگاه کردن به دو نقطه عطف شناخته شده، متوجه می شوید که در کجای نقشه قرار دارید.

روش قطب نما به گونه بهترین راه برای تعیین آزیموت برای رزکسیون است.

این روش شامل باز نگه داشتن هر دو چشم و نگاه کردن به جسم از طریق دید عقب در حالی که دید جلو با جسم را می‌پوشاند.

سپس قطب نما را به سمت گونه خود بیاورید در حالی که جسم را در دید دارید و آزیموت را مستقیماً از قطب نما بخوانید.

این روش بهتر از روش نگه داشتن مرکز است زیرا نتایج دقیق تری می دهد و خطاهای اختلاف منظر کمتری ایجاد می کند.

استفاده های دیگر

مورد استفاده در:	شرح:
حفاری جهت دار	حفاری جهت دار یکی از مهم ترین روش های استفاده از آزیموت است. در این حالت از آزیموت برای تشخیص اینکه صورت ابزار انحراف نسبت به شمال مغناطیسی رو به کدام سمت است استفاده می شود. از آن برای ساخت مسیرهای حفاری دقیق استفاده می شود که به مهندسان کمک می کند نفت، گاز یا مواد معدنی را از زمین خارج کنند. با درست کردن آزیموت، مهندسان می توانند اطمینان حاصل کنند که حفاری به روشی مطمئن و دقیق انجام می شود و از مشکلاتی مانند حفاری در چاه های دیگر جلوگیری می کند.
جهت یابی	آزیموت همچنین برای فهمیدن اینکه چیزی در ارتباط با شمال واقعی، شمال مغناطیسی یا هر نقطه مرجع دیگری است استفاده می شود. اغلب برای کمک به خلبانان و ملوانان استفاده می شود تا با دقت بیشتری از طریق هوا و دریا به مقصد خود برسند. به عنوان مثال، یک خلبان ممکن است از آزیموت برای تعیین زاویه بین جایی که هواپیما در حال حرکت است و باند فرودگاه در فرودگاه استفاده کند تا مطمئن شود که هواپیما به طور ایمن فرود می آید.
نقشه برداری	در نقشه برداری، از آزیموت برای تعیین زاویه بین نقطه مرجع و نقطه هدف در صفحه افقی استفاده می شود. آزیموت توسط نقشه برداران برای تعیین خطوط املاک، ساختن نقشه ها و بررسی های ساخت و ساز استفاده می شود. این به آنها امکان می دهد نقشه ها و نقشه های دقیقی از زمین تهیه کنند که به مهندسان کمک می کند تا ساختمان هایی متناسب با محیط را طراحی و بسازند.
آکوستیک	در آکوستیک از کلمه "azimuth" برای پیدا کردن اینکه صداها از کجا می آیند استفاده می شود. گوش انسان می تواند تفاوت بین زمانی که امواج صوتی به هر گوش می رسد را تشخیص دهد، که به ما امکان می دهد بفهمیم صدا از کجا می آید. با افزودن این اطلاعات به زاویه آزیموت، مهندسان می توانند دقیقاً محل منبع صدا را دریابند و سیستم های صوتی را متناسب با آن طراحی کنند.
ردیابی خورشیدی	پنل های خورشیدی برای حرکت با خورشید ساخته شده اند تا بتوانند بیشترین انرژی را داشته باشند. از زاویه آزیموت برای تعیین دقیق مکان خورشید در آسمان استفاده می شود. این امر باعث می شود تا پنل های خورشیدی خود را به گونه ای حرکت دهند که رو به خورشید باشند و تا حد امکان نور دریافت کنند. این کار باعث می شود تا پنل های خورشیدی تا حد ممکن کار کنند و در هزینه های انرژی صرفه جویی شود.

نتیجه

هنگامی که یادگیری در مورد آزیموت را به پایان می رسانیم، مشخص می شود که این زاویه چیزی بیش از اندازه گیری مورد استفاده در مهندسی است.

این یک ایده اساسی است که به ما کمک می کند راه خود را پیدا کنیم، در مورد دنیای اطراف خود بیاموزیم و درک کنیم.

این زاویه برای پیشرفت ما به عنوان یک گونه بسیار مهم بوده است، از اولین کاوشگرانی که از ستاره ها برای هدایت کشتی های خود استفاده کردند تا مهندسانی که از آزیموت برای کمک به حفاری امروزی استفاده می کنند.

اما همانطور که به آینده نگاه می کنیم، باید به این فکر کنیم که چگونه رابطه ما با آزیموت ممکن است تغییر کند.

آیا با ظهور فناوری‌های جدید و افزایش دانش ما از جهان، آزیموت همچنان همان نقش را بازی می‌کند؟ یا چیزی جدیدتر، بهتر و دقیق‌تر جای آن را خواهد گرفت؟ زمان مشخص خواهد کرد، اما یک چیز قطعی است: آزیموت همیشه تلاش‌های ما برای یادگیری و کنترل دنیای اطراف را به ما یادآوری می‌کند.