Úvod Do Azimutu Pre Inžinierov

Ako študent inžinierstva alebo inžinier pravdepodobne viete, aké dôležité je byť presný a presný pri meraní a počítaní.

A pokiaľ ide o smerové vŕtanie, nemožno zabudnúť na azimut, ktorý je veľmi dôležitým faktorom.

Môže to znieť ako odborný termín, ktorému rozumie len málo ľudí, ale azimut je veľmi dôležitou súčasťou mnohých inžinierskych úloh, od geodézie až po ťažbu a ďalšie.

V tomto blogovom príspevku budem hovoriť o tom, čo je azimut, ako sa počíta a prečo by ste sa o to mali ako inžinier starať.

Takže sa pevne držte, pretože sa čoskoro dozviete o jednom z najdôležitejších uhlov inžinierstva.

Pochopenie azimutu

Formálna definícia:

Pri smerovom vŕtaní smer čela nástroja na odchýlku vzhľadom na magnetický sever.

Azimut je meranie uhla, ktoré sa používa v mnohých oblastiach, ako je navigácia, astronómia, inžinierstvo, mapovanie, baníctvo a balistika.

Čo znamená Azimut?

V sférickom súradnicovom systéme je azimut horizontálny uhol od hlavného smeru, ktorý je najčastejšie sever.

Zvyčajne sa meria v stupňoch (°) a používa sa na vyjadrenie, ktorým smerom je niečo na oblohe alebo na zemi otočené.

Astronómovia často používajú azimut na to, aby hovorili o tom, kde sa hviezda alebo iný objekt na oblohe nachádza vo vzťahu k tomu, kde na Zemi stoja.

V strojárstve sa azimut používa na rozprávanie o tom, ako ukazuje vrt alebo ako je nastavený smerový prieskum.

Azimut v astronómii

V astronómii sú azimut a nadmorská výška dve súradnice, ktoré ukazujú, kde je nebeské teleso na oblohe pri pohľade z určitého miesta a času.

Smer nebeského telesa je určený jeho azimutom.

Smerom na sever má azimut 0o, smerom na východ má azimut 90o, smerom na juh má azimut 180o a smerom na západ má azimut 270o.

Nadmorská výška je uhol medzi objektom a horizontom, kde stojí pozorovateľ.

Tento uhol môže byť až 90 stupňov nad horizontom.

Azimut sa používa aj na rozprávanie o tom, ako sú solárne panely nastavené vo vzťahu k slnku.

Azimutový uhol je smer na kompase, z ktorého vychádza slnko.

Na slnečné poludnie, keď je Slnko v daný deň na najvyššom bode na oblohe, svieti vždy priamo na juh na severnej pologuli a priamo na sever na južnej pologuli.

Každý deň sa uhol azimutu mení.

Azimut v inžinierstve

V strojárstve sa azimut používa na nastavenie smeru trajektórie vrtu tak, aby sa dal nájsť smer vrtu a vŕtanie mohlo ísť na správne miesto.

Používa sa tiež na zistenie, ako studňa smeruje vo vzťahu k horizontálnej rovine.

Väčšinou sa azimut udáva v stupňoch od geografického alebo magnetického severného pólu.

Napríklad studňa smerujúca na východ má azimut 90 stupňov.

Nadmorská výška a azimut

Výška a azimut sú dve súradnice, ktoré ukazujú, kde sa objekt nachádza nad povrchom Zeme.

Nadmorská výška je uhol medzi objektom a horizontom, kde stojí pozorovateľ.

Meria sa v stupňoch nad horizontom.

Azimut je počet stupňov proti smeru hodinových ručičiek od severu (zvyčajne) po vertikálny kruh objektu, čo je veľký kruh cez objekt a zenit.

Pomocou nadmorskej výšky a uhlov azimutu dokáže horizontálny súradnicový systém nájsť, kde sa veci na oblohe nachádzajú.

Prečo by ste (ne)zabudli na azimut pri smerovom vŕtaní

Stále ťažké pochopiť? Dovolím si trochu zmeniť uhol pohľadu:

Chcete sa stať známym vo svete smerového vŕtania? Chcete vyčnievať z davu a presadiť sa vo svojom odbore? Potom je tu niekoľko rád, vďaka ktorým si vás všimnete: nebojte sa o azimut.

Áno, jednoducho to vyhoďte z okna a zabudnite na to.

Kto potrebuje uhol, ktorý vám ukáže, kam ísť, keď môžete ísť len s prúdom a dúfať v to najlepšie? Aj keď sa vaši spolupracovníci a klienti môžu smiať vašej nedostatočnej presnosti, pomyslite na to, koľko času a úsilia ušetríte, ak sa nebudete starať o azimut.

A nikdy neviete, možno nájdete bohatú žilu ropy alebo minerálov bez toho, aby ste ich hľadali.

Zahoďte teda azimut a privítajte chaos. Ako sa mohlo niečo pokaziť?

Dobre, to bol len vtip, ktorý vyzeral ako televízna reklama.

Teraz sa vráťme k tomu, čo bolo povedané.

Hľadanie azimutu

Azimut je kľúčovou myšlienkou v inžinierstve, najmä pokiaľ ide o prieskum a navigáciu.

Používa sa na vyjadrenie, ktorým smerom smeruje niečo na oblohe alebo na zemi.

V tomto článku budeme hovoriť o tom, ako nájsť azimut pomocou kompasu a mapy, zistiť zadný azimut a zmeniť medzi magnetickým a mriežkovým azimutom.

Nájdenie azimutu pomocou kompasu a mapy

Ak chcete nájsť azimut pomocou kompasu a mapy, postupujte podľa týchto krokov:

Vložte kompas naplocho do ruky, ďaleko od akýchkoľvek kovových predmetov a pozerajte sa naň pod uhlom 45° dole.

• Otáčajte kolieskom azimutu, kým sa šípka „orientácia“ nezhoduje so šípkou „smer pohybu“.
• Otáčajte celým kompasom (so sebou, ak ho držíte), kým strelka „nezapadne“ do orientačnej šípky.
• Umiestnite kompas na mapu a otáčajte ním, kým sa orientačné čiary nezhodujú s mriežkou mapy.
• Prečítajte si uhol označený indexovou čiarou.

Toto je severný azimut vašej mriežky.

Výpočet zadného azimutu

Zadný azimut je azimut v opačnom smere ako pôvodný azimut.

Ak je pôvodný azimut menší ako 180 stupňov, pridajte k nemu 180 stupňov, aby ste získali zadný azimut.

Ak je pôvodný azimut viac ako 180 stupňov, odoberiete mu 180 stupňov.

Napríklad, ak je azimut 320 stupňov, zadný azimut by bol 320 mínus 180 alebo 140 stupňov.

Ak je azimut 30 stupňov, zadný azimut je 180 stupňov plus 30 stupňov, čo sa rovná 210 stupňom.

Pomocou mil, pridáte 3200 mil k pôvodnej hodnote mil, aby ste získali spätný azimut.

Napríklad, ak idete z bodu A do bodu B v azimute 1150 mil a potom sa chcete vrátiť do bodu A, budete nasledovať spätný azimut (1150 + 3200) = 4350 mil.

Použitie spätného pohľadu na určenie odchýlky mimo kurzu

Spätný pohľad je spôsob mierenia, ktorý využíva čítanie azimutu, ktorý bol otočený.

Spätný pohľad je, keď otočíte azimutový zameriavač, aby ste našli cestu späť tam, kde ste začali.

Ak chcete zistiť, o koľko stupňov ste mimo kurzu, vezmite údaje zo spätného pohľadu a odčítajte ich od údajov spredu.

Napríklad, ak vaše prvé pozorovanie bolo 260 stupňov a vaša spätná hodnota bola 100 stupňov, vaša odchýlka od kurzu by bola (260 - 100) = 160 stupňov.

Prevod medzi magnetickým a mriežkovým azimutom

Ak chcete zmeniť magnetický azimut na mriežkový azimut, musíte k magnetickému azimutu pridať uhol GM.

Mriežkovo-magnetický uhol alebo GM uhol je uhol medzi mriežkovým severom a magnetickým severom.

Hodnota uhla GM sa mení podľa toho, kde sa nachádzate, a môžete ju nájsť na topografických mapách.

Napríklad, ak je váš magnetický azimut 270 stupňov a váš GM uhol je 8 stupňov, azimut vašej mriežky bude (270 + 8) = 278 stupňov.

Aby ste sa dostali z azimutu mriežky na magnetický azimut, musíte od azimutu mriežky odpočítať uhol GM.

Ak žijete v oblasti so západným GM uhlom a chcete zmeniť magnetický azimut na mriežkový azimut, pridajte GM uhol k magnetickému azimutu.

Tip: Ak potrebujete, zapnite tlačidlo titulkov. Ak nie ste oboznámení s portugalským jazykom, vyberte v tlačidle nastavení „automatický preklad“. Možno budete musieť najskôr kliknúť na jazyk videa, až potom bude váš obľúbený jazyk dostupný na preklad.

Použitie azimutu

Lokalizácia nízkofrekvenčných zvukov

Interaurálny časový rozdiel (ITD) je najlepší spôsob, ako zistiť, odkiaľ prichádzajú nízkofrekvenčné zvuky pozdĺž azimutu.

ITD je časový rozdiel medzi tým, keď sa zvuk dostane do jedného ucha a keď sa dostane do druhého.

Časový rozdiel sa dá použiť na zistenie, odkiaľ zvuk prichádza.

Nízkofrekvenčné zvuky majú dlhšie vlnové dĺžky ako vysokofrekvenčné zvuky, vďaka čomu je pravdepodobnejšie, že ide o podnety ITD.

Snímanie azimutu pre resekciu

Resekcia je spôsob, ako zistiť, kde sa na mape nachádzate, pri pohľade na dva známe orientačné body.

Metóda kompas-to-cheek je najlepší spôsob, ako zistiť azimut pre resekciu.

Táto metóda zahŕňa ponechanie oboch očí otvorených a pozeranie sa na predmet cez mušku a zároveň zarovnanie predného mušky s predmetom.

Potom si priložte kompas k lícu, pričom majte objekt v zornom poli, a odčítajte azimut priamo z kompasu.

Táto metóda je lepšia ako metóda stredového držania, pretože poskytuje presnejšie výsledky a spôsobuje menej chýb paralaxy.

Iné použitia

Použité v:	Popis:
Smerové vŕtanie	Smerové vŕtanie je jedným z najdôležitejších spôsobov použitia azimutu. V tomto prípade sa azimut používa na zistenie, ktorým smerom je čelo nástroja na odchýlku otočené vo vzťahu k magnetickému severu. Používa sa na vytváranie presných vrtných dráh, ktoré inžinierom uľahčujú dostať ropu, plyn alebo nerasty zo zeme. Správnym nastavením azimutu môžu inžinieri zabezpečiť, aby sa vŕtanie vykonávalo bezpečným a presným spôsobom, a vyhnúť sa problémom, ako je vŕtanie do iných vrtov.
Navigácia	Azimut sa tiež používa na zistenie, kde sa niečo nachádza vo vzťahu k skutočnému severu, magnetickému severu alebo akémukoľvek inému referenčnému bodu. Často sa používa na pomoc pilotom a námorníkom, aby sa presnejšie dostali do svojich cieľov letecky a po mori. Napríklad pilot môže použiť azimut na určenie uhla medzi miestom, kam lietadlo ide, a dráhou na letisku, aby sa uistil, že bezpečne pristane.
Geodézia	Pri geodézii sa azimut používa na určenie uhla medzi referenčným bodom a cieľovým bodom v horizontálnej rovine. Azimut používajú geodeti na nastavenie hraníc nehnuteľností, vytváranie máp a stavebné prieskumy. Umožňuje im vytvárať presné nákresy a mapy územia, ktoré inžinierom pomáhajú navrhovať a stavať budovy, ktoré zapadajú do prostredia.
Akustika	V akustike sa slovo „azimut“ používa na zistenie, odkiaľ zvuky prichádzajú. Ľudské ucho dokáže rozoznať rozdiel medzi tým, kedy zvukové vlny zasiahnu každé ucho, čo nám umožňuje zistiť, odkiaľ zvuk prichádza. Pridaním týchto informácií k uhlu azimutu môžu inžinieri presne zistiť, kde sa nachádza zdroj zvuku a navrhnúť zvukové systémy, aby tomu zodpovedali.
Slnečné sledovanie	Solárne panely sú vyrobené tak, aby sa pohybovali so slnkom, aby mohli vyrobiť čo najviac energie. Uhol azimutu sa používa na presné určenie polohy slnka na oblohe. To umožňuje solárnym panelom pohybovať sa tak, aby boli otočené smerom k slnku a dostali čo najviac svetla. Vďaka tomu solárne panely fungujú čo najlepšie a šetria sa peniaze na nákladoch na energiu.

Záver

Keď sa učíme o azimute, je jasné, že tento uhol je viac než len meranie používané v strojárstve.

Je to základná myšlienka, ktorá nám pomáha zorientovať sa, spoznávať svet okolo nás a porozumieť mu.

Tento uhol bol veľmi dôležitý pre náš pokrok ako druhu, od prvých prieskumníkov, ktorí používali hviezdy na vedenie svojich lodí, až po inžinierov, ktorí dnes používajú azimut na vŕtanie.

Keď sa však pozeráme dopredu, mali by sme premýšľať o tom, ako by sa náš vzťah k azimutu mohol zmeniť.

Bude azimut stále hrať rovnakú úlohu, keď sa objavia nové technológie a naše znalosti o vesmíre rastú? Alebo nahradí niečo novšie, lepšie a presnejšie? Čas ukáže, no jedno je isté: azimut nám bude vždy pripomínať našu snahu spoznávať a ovládať svet okolo nás.