รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับราบสำหรับวิศวกร

ในฐานะนักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์หรือวิศวกร คุณอาจทราบดีว่าการวัดผลและการคำนวณทางคณิตศาสตร์นั้นมีความสำคัญและแม่นยำเพียงใด

และเมื่อพูดถึงการเจาะตามทิศทาง คุณจะลืมเรื่องราบไม่ได้ซึ่งเป็นปัจจัยที่สำคัญมาก

อาจฟังดูเป็นคำศัพท์ทางเทคนิคที่มีเพียงไม่กี่คนที่เข้าใจ แต่แนวราบเป็นส่วนสำคัญของงานด้านวิศวกรรมมากมาย ตั้งแต่การสำรวจไปจนถึงการขุด และอื่นๆ

ในบล็อกโพสต์นี้ ผมจะพูดถึงว่าแอซิมุธคืออะไร คำนวณอย่างไร และทำไมคุณในฐานะวิศวกรจึงควรใส่ใจเรื่องนี้

ยึดมั่นไว้แน่นเพราะคุณกำลังจะเรียนรู้เกี่ยวกับมุมที่สำคัญที่สุดในด้านวิศวกรรม

ทำความเข้าใจกับ Azimuth

คำนิยามอย่างเป็นทางการ:

ในการเจาะตามทิศทาง ทิศทางของหน้าเครื่องมือเบี่ยงเบนตามทิศเหนือแม่เหล็ก

Azimuth เป็นการวัดมุมที่ใช้ในหลายสาขา เช่น การเดินเรือ ดาราศาสตร์ วิศวกรรม การทำแผนที่ เหมืองแร่ และขีปนาวุธ

Azimuth หมายถึงอะไร

ในระบบพิกัดทรงกลม Azimuth คือมุมแนวนอนจากทิศทางสำคัญ ซึ่งมักจะอยู่ทางทิศเหนือ

โดยปกติจะมีหน่วยวัดเป็นองศา (°) และใช้เพื่อบอกว่าสิ่งที่อยู่บนท้องฟ้าหรือบนพื้นดินหันไปทางใด

นักดาราศาสตร์มักจะใช้ Azimuth เพื่อพูดคุยเกี่ยวกับตำแหน่งของดาวหรือวัตถุอื่นๆ บนท้องฟ้าที่สัมพันธ์กับตำแหน่งที่พวกเขายืนอยู่บนโลก

ในทางวิศวกรรม แนวราบใช้เพื่อพูดคุยเกี่ยวกับวิธีการเจาะหลุมเจาะหรือการตั้งค่าการสำรวจทิศทาง

Azimuth ในดาราศาสตร์

ในทางดาราศาสตร์ ราบและมุมเงยเป็นสองพิกัดที่แสดงตำแหน่งของเทห์ฟากฟ้าเมื่อมองจากสถานที่และเวลาหนึ่งๆ

ทิศทางของวัตถุท้องฟ้าถูกกำหนดโดยราบ

ทิศเหนือมีราบ 0o ทิศตะวันออกมีราบ 90o ทิศใต้มีราบ 180o และทิศตะวันตกมีราบ 270o

มุมเงยคือมุมระหว่างวัตถุกับขอบฟ้าที่ผู้สังเกตยืนอยู่

มุมนี้สามารถสูงได้ถึง 90 องศาเหนือขอบฟ้า

Azimuth ยังใช้เพื่อพูดคุยเกี่ยวกับวิธีการตั้งค่าแผงโซลาร์เซลล์ให้สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์

มุมราบคือทิศทางบนเข็มทิศที่ดวงอาทิตย์ส่องมา

ในตอนเที่ยงวันสุริยะ เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดสูงสุดบนท้องฟ้าในวันนั้น ดวงอาทิตย์จะส่องตรงไปทางใต้ในซีกโลกเหนือและตรงไปทางเหนือในซีกโลกใต้เสมอ

ทุกวัน มุมราบจะเปลี่ยนไป

Azimuth ในวิศวกรรม

ในทางวิศวกรรม มีการใช้แอซิมัทเพื่อกำหนดทิศทางของเส้นทางการเคลื่อนที่ของหลุมเจาะ เพื่อให้สามารถหาทิศทางของหลุมเจาะได้และการเจาะสามารถไปถูกที่

นอกจากนี้ยังใช้เพื่อหาว่าหลุมชี้ไปยังระนาบแนวนอนอย่างไร

โดยส่วนใหญ่แล้ว ราบจะกำหนดเป็นองศาจากขั้วโลกเหนือทางภูมิศาสตร์หรือแม่เหล็กโลก

ตัวอย่างเช่น บ่อน้ำที่ชี้ไปทางทิศตะวันออกมีมุมราบ 90 องศา

ระดับความสูงและ Azimuth

ความสูงและราบเป็นสองพิกัดที่แสดงตำแหน่งที่วัตถุอยู่เหนือพื้นผิวโลก

ความสูงคือมุมระหว่างวัตถุกับขอบฟ้าที่ผู้สังเกตยืนอยู่

มีหน่วยวัดเป็นองศาเหนือเส้นขอบฟ้า

Azimuth คือจำนวนองศาทวนเข็มนาฬิกาจากทางเหนือ (ปกติ) ไปยังวงกลมแนวตั้งของวัตถุ ซึ่งเป็นวงกลมขนาดใหญ่ผ่านวัตถุและจุดสูงสุด

การใช้มุมสูงและมุมราบ ระบบพิกัดแนวนอนสามารถค้นหาตำแหน่งต่างๆ บนท้องฟ้าได้

ทำไมคุณไม่ควร (ไม่) ลืม Azimuth ในการเจาะตามทิศทาง

ยังยากที่จะเข้าใจ? ให้ฉันเปลี่ยนมุมมองเล็กน้อย:

ต้องการเป็นที่รู้จักในโลกของการเจาะตามทิศทางหรือไม่? ต้องการโดดเด่นจากฝูงชนและสร้างชื่อให้ตัวเองในสายงานของคุณหรือไม่? ต่อไปนี้เป็นคำแนะนำที่จะทำให้คุณสังเกตเห็น: ไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับราบ

ใช่ แค่โยนมันออกไปนอกหน้าต่างแล้วลืมมันซะ

ใครต้องการมุมที่แสดงให้คุณเห็นว่าควรไปที่ไหนในเมื่อคุณสามารถไหลลื่นและหวังว่าจะได้สิ่งที่ดีที่สุด แม้ว่าเพื่อนร่วมงานและลูกค้าของคุณอาจหัวเราะเยาะที่คุณขาดความแม่นยำ แต่ลองคิดดูว่าคุณจะประหยัดเวลาและความพยายามได้มากแค่ไหนหากคุณไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับแนวราบ

และคุณไม่มีทางรู้หรอกว่าคุณอาจพบน้ำมันหรือแร่ธาตุมากมายโดยไม่ได้มองหามันด้วยซ้ำ

ดังนั้นทิ้งราบและต้อนรับความโกลาหล มีบางอย่างผิดพลาดไปได้อย่างไร?

โอเค นั่นเป็นแค่เรื่องตลกที่ทำให้ดูเหมือนโฆษณาทีวี

ตอนนี้ให้เรากลับไปที่สิ่งที่พูด

ค้นหา Azimuth

Azimuth เป็นแนวคิดหลักในด้านวิศวกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเป็นเรื่องของการสำรวจและการนำทาง

ใช้เพื่อบอกว่าสิ่งที่อยู่บนท้องฟ้าหรือบนพื้นดินหันไปทางใด

ในบทความนี้ เราจะพูดถึงวิธีหาราบด้วยเข็มทิศและแผนที่ หาแนวราบด้านหลัง และเปลี่ยนระหว่างแนวราบแม่เหล็กและกริด

การหา Azimuth โดยใช้เข็มทิศและแผนที่

ทำตามขั้นตอนเหล่านี้เพื่อค้นหาราบโดยใช้เข็มทิศและแผนที่:

วางเข็มทิศไว้ในมือโดยวางให้ห่างจากวัตถุที่เป็นโลหะ และมองในมุมลง 45°

• หมุนแป้นหมุนแนวราบจนกระทั่งลูกศรที่ระบุว่า "การวางแนว" ตรงกับลูกศรที่ระบุว่า "ทิศทางการเดินทาง"
• หมุนเข็มทิศทั้งหมด (ด้วยมือของคุณเองหากคุณถืออยู่) จนกระทั่งเข็ม "พอดี" กับลูกศรปรับทิศทาง
• วางเข็มทิศบนแผนที่แล้วหมุนจนกระทั่งเส้นกำหนดทิศทางตรงกับเส้นตารางแผนที่
• อ่านมุมที่เส้นดัชนีกำกับไว้

นี่คือแอซิมัทเหนือของกริดของคุณ

การคำนวณ Azimuth ด้านหลัง

ราบด้านหลังเป็นราบในทิศทางตรงกันข้ามกับราบเดิม

หากมุมราบเดิมน้อยกว่า 180 องศา ให้เพิ่ม 180 องศาเพื่อให้ได้มุมราบด้านหลัง

ถ้ามุมเอียงเดิมมากกว่า 180 องศา ให้ถอยห่างออกไป 180 องศา

ตัวอย่างเช่น ถ้าราบเป็น 320 องศา ราบหลังจะเป็น 320 ลบ 180 หรือ 140 องศา

ถ้าราบเป็น 30 องศา ราบหลังเป็น 180 องศา บวก 30 องศา ซึ่งเท่ากับ 210 องศา

เมื่อใช้ mils คุณจะเพิ่ม 3200 mils ในการอ่านค่า mil ดั้งเดิมเพื่อรับ azimuth ด้านหลัง

ตัวอย่างเช่น หากคุณเดินทางจากจุด A ไปยังจุด B บนมุมราบ 1150 มิล แล้วต้องการกลับไปที่จุด A คุณจะต้องเดินตามมุมราบด้านหลัง (1150 + 3200) = 4350 มิล

การใช้ Backsighting เพื่อกำหนดความเบี่ยงเบนนอกหลักสูตร

การมองย้อนกลับเป็นวิธีการเล็งที่ใช้การอ่านแนวราบที่หันกลับมา

การมองย้อนกลับคือการที่คุณหันมุมมองราบไปรอบๆ เพื่อหาทางกลับไปยังจุดเริ่มต้น

หากต้องการทราบว่าคุณอยู่นอกหลักสูตรกี่องศา ให้อ่านค่าที่อ่านได้จากภาพด้านหลังและลบออกจากค่าที่อ่านได้จากภาพด้านหน้า

ตัวอย่างเช่น หากการมองเห็นครั้งแรกของคุณคือ 260 องศา และการอ่านค่าสายตาย้อนหลังของคุณคือ 100 องศา ค่าเบี่ยงเบนนอกเส้นทางของคุณจะเท่ากับ (260 - 100) = 160 องศา

การแปลงระหว่าง Magnetic และ Grid Azimuth

ในการเปลี่ยนแอซิมัทแม่เหล็กให้เป็นแอซิมัทกริด คุณต้องเพิ่มมุม GM ให้กับแอซิมัทแม่เหล็ก

มุมกริด-แม่เหล็ก หรือมุม GM คือมุมระหว่างกริดเหนือและแม่เหล็กเหนือ

ค่าของมุม GM จะเปลี่ยนไปตามตำแหน่งที่คุณอยู่ และคุณสามารถหาได้จากแผนที่ภูมิประเทศ

ตัวอย่างเช่น ถ้าราบแม่เหล็กของคุณคือ 270 องศา และมุม GM ของคุณคือ 8 องศา ราบของตารางของคุณจะเป็น (270 + 8) = 278 องศา

ในการรับจากราบกริดไปยังราบแม่เหล็ก คุณต้องลบมุม GM ออกจากระนาบกริด

หากคุณอาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีมุม GM ทางทิศตะวันตก และต้องการเปลี่ยนแอซิมัทแม่เหล็กเป็นแอซิมัทกริด ให้เพิ่มมุม GM ไปที่แอซิมัทแม่เหล็ก

เคล็ดลับ: เปิดปุ่มคำอธิบายภาพหากต้องการ เลือก "การแปลอัตโนมัติ" ในปุ่มการตั้งค่า หากคุณไม่คุ้นเคยกับภาษาโปรตุเกส คุณอาจต้องคลิกที่ภาษาของวิดีโอก่อนจึงจะสามารถแปลภาษาที่คุณชื่นชอบได้

การใช้ Azimuth

ค้นหาเสียงความถี่ต่ำ

ความแตกต่างของเวลาระหว่างหู (ITD) เป็นวิธีที่ดีที่สุดในการหาว่าเสียงความถี่ต่ำมาจากไหนตามแนวแอซิมัท

ITD คือความแตกต่างของเวลาระหว่างเวลาที่เสียงไปถึงหูข้างหนึ่งและอีกข้างหนึ่ง

ความแตกต่างของเวลาสามารถใช้เพื่อหาว่าเสียงมาจากไหน

เสียงความถี่ต่ำมีความยาวคลื่นยาวกว่าเสียงความถี่สูง ซึ่งทำให้มีแนวโน้มที่จะเป็นสัญญาณ ITD

ยิง Azimuth เพื่อทำการชำแหละ

การชำแหละเป็นวิธีหาตำแหน่งที่คุณอยู่บนแผนที่โดยดูจากจุดสังเกตที่เป็นที่รู้จักสองแห่ง

วิธีเข็มทิศถึงแก้มเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการหาแนวราบสำหรับการผ่าตัด

วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการเปิดตาทั้งสองข้างและมองวัตถุผ่านสายตาด้านหลังในขณะที่จัดสายตาด้านหน้ากับวัตถุ

จากนั้น นำเข็มทิศมาแนบแก้มของคุณโดยให้วัตถุอยู่ในสายตา และอ่านค่าระนาบโดยตรงจากเข็มทิศ

วิธีนี้ดีกว่าวิธี center-hold เพราะให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำกว่าและเกิดข้อผิดพลาดพารัลแลกซ์น้อยกว่า

การใช้งานอื่น ๆ

ใช้ใน:	คำอธิบาย:
การเจาะทิศทาง	การเจาะตามทิศทางเป็นวิธีที่สำคัญที่สุดวิธีหนึ่งที่ใช้แอซิมัท ในกรณีนี้ จะใช้แนวราบเพื่อหาว่าใบหน้าของเครื่องมือเบี่ยงเบนหันไปทางใดเมื่อเทียบกับทิศเหนือแม่เหล็ก ใช้เพื่อสร้างเส้นทางการเจาะที่แม่นยำ ซึ่งช่วยให้วิศวกรสามารถนำน้ำมัน ก๊าซ หรือแร่ธาตุออกจากพื้นดินได้ง่ายขึ้น เมื่อได้มุมราบที่ถูกต้อง วิศวกรสามารถมั่นใจได้ว่าการเจาะเสร็จสิ้นอย่างปลอดภัยและแม่นยำ และหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น การเจาะในหลุมอื่นๆ
การนำทาง	Azimuth ยังใช้เพื่อหาตำแหน่งที่สัมพันธ์กับทิศเหนือจริง ทิศเหนือแม่เหล็ก หรือจุดอ้างอิงอื่นๆ มักใช้เพื่อช่วยให้นักบินและกะลาสีไปถึงจุดหมายได้แม่นยำยิ่งขึ้นทั้งทางอากาศและทางทะเล ตัวอย่างเช่น นักบินอาจใช้ราบเพื่อหามุมระหว่างตำแหน่งที่เครื่องบินกำลังไปและทางวิ่งที่สนามบินเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องจะลงจอดอย่างปลอดภัย
การสำรวจ	ในการสำรวจ แนวราบใช้ในการหามุมระหว่างจุดอ้างอิงกับจุดเป้าหมายบนระนาบแนวนอน Azimuth ถูกใช้โดยนักสำรวจเพื่อกำหนดเส้นทรัพย์สิน ทำแผนที่ และสำรวจการก่อสร้าง ช่วยให้พวกเขาเขียนแบบและแผนที่ที่ดินได้อย่างแม่นยำ ซึ่งช่วยให้วิศวกรออกแบบและสร้างอาคารที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม
อะคูสติก	ในทางอะคูสติก คำว่า "แอซิมุธ" ใช้ในการค้นหาว่าเสียงมาจากไหน หูของมนุษย์สามารถบอกความแตกต่างระหว่างเวลาที่คลื่นเสียงไปถึงหูแต่ละข้าง ซึ่งช่วยให้เราทราบได้ว่าเสียงมาจากไหน ด้วยการเพิ่มข้อมูลนี้ในมุมแอซิมัท วิศวกรสามารถทราบได้อย่างแน่ชัดว่าแหล่งกำเนิดเสียงอยู่ที่ใด และออกแบบระบบเสียงให้สอดคล้องกัน
การติดตามแสงอาทิตย์	แผงโซลาร์เซลล์ถูกสร้างให้เคลื่อนที่ไปพร้อมกับดวงอาทิตย์เพื่อให้ใช้พลังงานได้มากที่สุด มุมแอซิมัทใช้เพื่อหาว่าดวงอาทิตย์อยู่ตรงไหนบนท้องฟ้า สิ่งนี้ทำให้แผงโซลาร์เซลล์สามารถเคลื่อนที่ได้เองเพื่อให้หันหน้าเข้าหาดวงอาทิตย์และรับแสงมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สิ่งนี้ทำให้แผงโซลาร์ทำงานได้ดีที่สุดและประหยัดเงินค่าพลังงาน

บทสรุป

เมื่อเราเรียนรู้เกี่ยวกับราบเสร็จแล้ว จะเห็นได้ชัดว่ามุมนี้เป็นมากกว่าการวัดที่ใช้ในทางวิศวกรรม

เป็นแนวคิดพื้นฐานที่ช่วยให้เราค้นหาเส้นทาง เรียนรู้ และเข้าใจโลกรอบตัวเรา

มุมนี้มีความสำคัญมากต่อความก้าวหน้าของเราในฐานะสายพันธุ์ ตั้งแต่นักสำรวจกลุ่มแรกที่ใช้ดวงดาวในการนำทางยานของพวกเขา ไปจนถึงวิศวกรที่ใช้แนวราบเพื่อช่วยในการขุดเจาะในปัจจุบัน

แต่เมื่อเรามองไปข้างหน้า เราควรคิดว่าความสัมพันธ์ของเรากับราบอาจเปลี่ยนไปอย่างไร

Azimuth จะยังคงมีบทบาทเช่นเดียวกับเทคโนโลยีใหม่ ๆ ออกมาและความรู้ของเราเกี่ยวกับจักรวาลเติบโตขึ้นหรือไม่? หรือจะมีสิ่งที่ใหม่กว่า ดีกว่า และแม่นยำกว่ามาแทนที่? เวลาจะเป็นเครื่องพิสูจน์ แต่สิ่งหนึ่งที่แน่นอนคือ ราบจะเตือนเราเสมอถึงความพยายามในการเรียนรู้และควบคุมโลกรอบตัวเรา