مقدمة في السمت للمهندسين

كطالب هندسة أو مهندس ، ربما تعرف مدى أهمية أن تكون دقيقًا ودقيقًا عند القياس والقيام بالرياضيات.

وعندما يتعلق الأمر بالحفر الموجه ، لا يمكنك أن تنسى السمت ، وهو عامل مهم للغاية.

قد يبدو وكأنه مصطلح تقني لا يفهمه سوى عدد قليل من الناس ، ولكن السمت جزء مهم جدًا من العديد من المهام الهندسية ، من المسح إلى التعدين وأكثر من ذلك.

في منشور المدونة هذا ، سأتحدث عن ماهية السمت وكيف يتم حسابه ولماذا يجب أن تهتم به كمهندس.

لذا انتظر ، لأنك على وشك التعرف على واحدة من أهم الزوايا في الهندسة.

فهم السمت

تعريف رسمي:

في الحفر الموجه ، اتجاه وجه أداة الانحراف بالنسبة للشمال المغناطيسي.

السمت هو قياس الزاوية الذي يستخدم في العديد من المجالات ، مثل الملاحة وعلم الفلك والهندسة ورسم الخرائط والتعدين والمقذوفات.

ماذا تعني السمت؟

في نظام الإحداثيات الكروية ، السمت هو الزاوية الأفقية من الاتجاه الأساسي ، والذي غالبًا ما يكون شمالًا.

عادة ما يتم قياسه بالدرجات (°) ويستخدم للتعبير عن الاتجاه الذي يواجهه شيء ما في السماء أو على الأرض.

غالبًا ما يستخدم علماء الفلك السمت للتحدث عن مكان وجود نجم أو جسم آخر في السماء بالنسبة إلى مكان وجودهم على الأرض.

في الهندسة ، يتم استخدام السمت للتحدث عن كيفية توجيه حفرة البئر أو كيفية إعداد المسح الاتجاهي.

السمت في علم الفلك

في علم الفلك ، السمت والارتفاع هما إحداثيان يوضحان مكان وجود جرم سماوي في السماء كما يُرى من مكان وزمان معينين.

يتحدد اتجاه أي جرم سماوي بسمته.

الشمال لديه سمت قدره 0 درجة ، والشرق الناتج لديه سمت 90 درجة ، والجنوب لديه سمت 180 درجة ، والغرب المستحق له سمت 270 درجة.

الارتفاع هو الزاوية بين الجسم والأفق حيث يقف الراصد.

يمكن أن تصل هذه الزاوية إلى 90 درجة فوق الأفق.

يستخدم السمت أيضًا للتحدث عن كيفية تركيب الألواح الشمسية بالنسبة للشمس.

زاوية السمت هي اتجاه البوصلة التي تأتي منها الشمس.

في الظهيرة الشمسية ، عندما تكون الشمس في أعلى نقطة في السماء لذلك اليوم ، فإنها تضيء دائمًا جنوبًا في نصف الكرة الشمالي والشمال مباشرة في نصف الكرة الجنوبي.

كل يوم تتغير زاوية السمت.

السمت في الهندسة

في الهندسة ، يتم استخدام السمت لضبط اتجاه مسار حفرة البئر بحيث يمكن العثور على اتجاه البئر ويمكن للحفر أن يذهب في المكان الصحيح.

يتم استخدامه أيضًا لمعرفة كيفية توجيه البئر بالنسبة للمستوى الأفقي.

في معظم الأحيان ، يُعطى السمت بالدرجات من القطب الشمالي الجغرافي أو المغناطيسي.

على سبيل المثال ، بئر يشير إلى الشرق له سمت 90 درجة.

الارتفاع والسمت

الارتفاع والسمت هما إحداثيان يوضحان مكان وجود الكائن فوق سطح الأرض.

الارتفاع هو الزاوية بين الكائن والأفق حيث يقف الراصد.

يقاس بالدرجات فوق الأفق.

السمت هو عدد الدرجات عكس اتجاه عقارب الساعة من اتجاه الشمال (عادةً) إلى الدائرة الرأسية للكائن ، وهي دائرة كبيرة تمر عبر الكائن والسمت.

باستخدام زوايا الارتفاع والسمت ، يمكن لنظام الإحداثيات الأفقي تحديد مكان الأشياء في السماء.

لماذا يجب (لا) نسيان السمت في الحفر الموجه

لا يزال من الصعب فهمها؟ دعني أغير وجهة النظر قليلاً:

هل تريد أن تصبح مشهورًا في عالم الحفر الموجه؟ هل تريد أن تبرز من بين الحشود وأن تصنع لنفسك اسمًا في مجال عملك؟ ثم إليك بعض النصائح التي ستلفت انتباهك: لا تقلق بشأن السمت.

نعم ، فقط ارميها من النافذة وانسيها.

من الذي يحتاج إلى زاوية توضح لك إلى أين تذهب بينما يمكنك الذهاب مع التدفق والأمل في الأفضل؟ على الرغم من أن زملائك في العمل والعملاء قد يضحكون على افتقارك إلى الدقة ، فقط فكر في مقدار الوقت والجهد الذي ستوفره إذا كنت لا تقلق بشأن السمت.

وأنت لا تعرف أبدًا ، قد تجد وريدًا غنيًا بالزيت أو المعدن دون البحث عنه.

لذا تخلص من السمت ورحب بالفوضى. كيف يمكن أن يحدث خطأ ما؟

حسنًا ، كانت هذه مجرد مزحة لتبدو وكأنها إعلان تلفزيوني.

لنعد الآن إلى ما قيل.

إيجاد السمت

السمت هو فكرة أساسية في الهندسة ، خاصة عندما يتعلق الأمر بالمسح والملاحة.

يتم استخدامه للتعبير عن الاتجاه الذي يواجهه شيء ما في السماء أو على الأرض.

في هذه المقالة ، سنتحدث عن كيفية العثور على السمت باستخدام البوصلة والخريطة ، ومعرفة السمت الخلفي ، والتغيير بين السمت المغناطيسي والشبكي.

إيجاد السمت باستخدام البوصلة والخريطة

اتبع هذه الخطوات للعثور على السمت باستخدام بوصلة وخريطة:

ضع البوصلة في يدك ، بعيدًا عن أي أجسام معدنية ، وانظر إليها بزاوية 45 درجة لأسفل.

• أدر قرص السمت حتى يصطف السهم الذي يشير إلى "الاتجاه" بالسهم الذي يقول "اتجاه الحركة".
• اقلب البوصلة بأكملها (معك إذا كنت تمسكها) حتى "تناسب" الإبرة في السهم الموجه.
• ضع البوصلة على الخريطة وأدرها حتى تصطف الخطوط الموجهة مع شبكة الخريطة.
• اقرأ الزاوية التي يميزها خط الفهرس.

هذا هو سمت شبكتك الشمالية.

حساب السمت الخلفي

السمت الخلفي هو السمت في الاتجاه المعاكس للسمت الأصلي.

إذا كان السمت الأصلي أقل من 180 درجة ، فأنت تضيف 180 درجة إليه للحصول على السمت الخلفي.

إذا كان السمت الأصلي يزيد عن 180 درجة ، فإنك تبتعد عنه بمقدار 180 درجة.

على سبيل المثال ، إذا كان السمت 320 درجة ، فإن السمت الخلفي سيكون 320 ناقص 180 ، أو 140 درجة.

إذا كان السمت 30 درجة ، فإن السمت الخلفي يساوي 180 درجة زائد 30 درجة ، أي 210 درجة.

باستخدام mils ، يمكنك إضافة 3200 ميل إلى القراءة الأصلية للحصول على السمت الخلفي.

على سبيل المثال ، إذا انتقلت من النقطة "أ" إلى النقطة "ب" على سمت 1150 مليمت ثم تريد العودة إلى النقطة "أ" ، فستتبع سمت خلفي (1150 + 3200) = 4350 مل.

استخدام الرؤية الخلفية لتحديد الانحراف عن المسار

الرؤية الخلفية هي طريقة تهدف إلى استخدام قراءة السمت التي تم قلبها.

الرؤية الخلفية هي عندما تدير منظار السمت لتجد طريقك إلى حيث بدأت.

لمعرفة عدد درجاتك خارج المسار ، خذ القراءة من الرؤية الخلفية واطرحها من القراءة من المشهد الأمامي.

على سبيل المثال ، إذا كانت رؤيتك الأولى 260 درجة وكانت قراءة الرؤية الخلفية 100 درجة ، فإن انحرافك عن المسار سيكون (260-100) = 160 درجة.

التحويل بين السمت المغناطيسي والشبكة

لتحويل السمت المغناطيسي إلى سمت شبكي ، تحتاج إلى إضافة زاوية GM إلى السمت المغناطيسي.

زاوية الشبكة المغناطيسية ، أو زاوية GM ، هي الزاوية بين شمال الشبكة والشمال المغناطيسي.

تتغير قيمة زاوية GM بناءً على مكان وجودك ، ويمكنك العثور عليها على الخرائط الطبوغرافية.

على سبيل المثال ، إذا كان سمتك المغناطيسي 270 درجة وزاوية GM الخاصة بك 8 درجات ، فسيكون سمت الشبكة (270 + 8) = 278 درجة.

للانتقال من سمت الشبكة إلى السمت المغناطيسي ، تحتاج إلى طرح زاوية GM من سمت الشبكة.

إذا كنت تعيش في منطقة بزاوية غربية معدلة وراثيًا وتريد تغيير سمت مغناطيسي إلى سمت شبكي ، أضف زاوية GM إلى السمت المغناطيسي.

نصيحة: قم بتشغيل زر التسمية التوضيحية إذا كنت بحاجة إليه. اختر "الترجمة الآلية" في زر الإعدادات ، إذا لم تكن معتادًا على اللغة البرتغالية. قد تحتاج إلى النقر فوق لغة الفيديو أولاً قبل أن تصبح لغتك المفضلة متاحة للترجمة.

استخدامات السمت

تحديد موقع الأصوات منخفضة التردد

يعد فرق الوقت البيني (ITD) أفضل طريقة لمعرفة مصدر الأصوات منخفضة التردد على طول السمت.

ITD هو الفارق الزمني بين وصول الصوت إلى أذن ووقت وصوله إلى الأذن الأخرى.

يمكن استخدام الفارق الزمني لمعرفة مصدر الصوت.

الأصوات ذات التردد المنخفض لها أطوال موجية أطول من الأصوات عالية التردد ، مما يجعلها أكثر احتمالية لتكون إشارات ITD.

اطلاق النار على السمت للاستئصال

الاستئصال هو وسيلة لمعرفة موقعك على الخريطة من خلال النظر إلى معلمين معروفين.

طريقة البوصلة إلى الخد هي أفضل طريقة لمعرفة سمت الاستئصال.

تتضمن هذه الطريقة إبقاء كلتا العينين مفتوحتين والنظر إلى الكائن من خلال الرؤية الخلفية أثناء محاذاة المشهد الأمامي مع الكائن.

بعد ذلك ، أحضر البوصلة إلى خدك مع إبقاء الكائن في العرض واقرأ السمت مباشرة من البوصلة.

هذه الطريقة أفضل من طريقة التثبيت المركزي لأنها تعطي نتائج أكثر دقة وتقلل من أخطاء اختلاف المنظر.

استخدامات اخرى

مستعمل في:	وصف:
الحفر الموجه	يعتبر الحفر الموجه من أهم طرق استخدام السمت. في هذه الحالة ، يتم استخدام السمت لمعرفة الاتجاه الذي يواجهه وجه أداة الانحراف فيما يتعلق بالشمال المغناطيسي. يتم استخدامه لإنشاء مسارات حفر دقيقة تسهل على المهندسين إخراج النفط أو الغاز أو المعادن من الأرض. من خلال الحصول على السمت الصحيح ، يمكن للمهندسين التأكد من أن الحفر يتم بطريقة آمنة ودقيقة وتجنب المشاكل مثل الحفر في آبار أخرى.
ملاحة	يستخدم السمت أيضًا لمعرفة مكان وجود شيء ما فيما يتعلق بالشمال الحقيقي أو الشمال المغناطيسي أو أي نقطة مرجعية أخرى. غالبًا ما يتم استخدامه لمساعدة الطيارين والبحارة في الوصول إلى وجهاتهم بدقة أكبر عن طريق الجو والبحر. على سبيل المثال ، قد يستخدم الطيار السمت لمعرفة الزاوية بين المكان الذي تتجه إليه الطائرة والمدرج في المطار للتأكد من هبوطها بأمان.
المسح	في المسح ، يتم استخدام السمت لمعرفة الزاوية بين نقطة مرجعية ونقطة مستهدفة على المستوى الأفقي. يستخدم المساحون السمت لتحديد خطوط الملكية ، وعمل الخرائط ، والقيام بمسوحات البناء. يتيح لهم عمل رسومات وخرائط دقيقة للأرض تساعد المهندسين على تصميم وبناء المباني التي تتناسب مع البيئة.
الصوتيات	في علم الصوتيات ، تُستخدم كلمة "سمت" لمعرفة مصدر الأصوات. يمكن للأذن البشرية التمييز بين وقت وصول الموجات الصوتية إلى كل أذن ، مما يتيح لنا معرفة مصدر الصوت. من خلال إضافة هذه المعلومات إلى زاوية السمت ، يمكن للمهندسين معرفة مكان مصدر الصوت بالضبط وتصميم أنظمة الصوت المناسبة.
تتبع الطاقة الشمسية	صُممت الألواح الشمسية لتتحرك مع الشمس حتى تتمكن من تحقيق أقصى استفادة من الطاقة. تُستخدم زاوية السمت لمعرفة مكان وجود الشمس بالضبط في السماء. هذا يجعل من الممكن للألواح الشمسية أن تتحرك بنفسها بحيث تواجه الشمس والحصول على أكبر قدر ممكن من الضوء. هذا يجعل الألواح الشمسية تعمل بشكل جيد قدر الإمكان وتوفر المال في تكاليف الطاقة.

خاتمة

عندما ننتهي من التعرف على السمت ، يتضح لنا أن هذه الزاوية هي أكثر من مجرد قياس مستخدم في الهندسة.

إنها فكرة أساسية تساعدنا في العثور على طريقنا والتعرف على العالم من حولنا وفهمه.

كانت هذه الزاوية مهمة جدًا لتقدمنا ​​كنوع ، من المستكشفين الأوائل الذين استخدموا النجوم لتوجيه سفنهم إلى المهندسين الذين يستخدمون السمت لمساعدتهم في الحفر اليوم.

ولكن بينما نتطلع إلى الأمام ، يجب أن نفكر في كيفية تغير علاقتنا مع السمت.

هل سيظل السمت يلعب نفس الدور الذي تظهر فيه التقنيات الجديدة وتنمو معرفتنا بالكون؟ أم سيحل محله شيء أحدث وأفضل وأكثر دقة؟ سيخبرنا الوقت ، ولكن هناك شيء واحد مؤكد: السمت سيذكرنا دائمًا بجهودنا للتعرف على العالم من حولنا والتحكم فيه.