Будучи студентом инженерного факультета или инженером, вы, вероятно, знаете, как важно быть точным и аккуратным при измерении и расчетах.
А когда речь идет о наклонно-направленном бурении, нельзя забывать об азимуте, который является очень важным фактором.
Это может звучать как технический термин, понятный лишь немногим, но азимут является очень важной частью многих инженерных задач, от съемки до горных работ и многого другого.
В этом сообщении блога я расскажу о том, что такое азимут, как он рассчитывается и почему вас, как инженера, это должно волновать.
Так что держитесь крепче, потому что вы собираетесь узнать об одном из самых важных аспектов инженерного дела.
Понимание азимута
Формальное определение:
При наклонно-направленном бурении - направление торца девиационного инструмента относительно магнитного севера.
Азимут — это измерение угла, которое используется во многих областях, таких как навигация, астрономия, машиностроение, картографирование, горное дело и баллистика.
Что означает Азимут?
В сферической системе координат азимут — это горизонтальный угол от основного направления, чаще всего севера.
Обычно он измеряется в градусах (°) и используется, чтобы сказать, в какую сторону обращено что-то в небе или на земле.
Астрономы часто используют азимут, чтобы говорить о том, где находится звезда или другой объект на небе по отношению к тому, где они находятся на Земле.
В инженерии азимут используется, чтобы говорить о том, как направлен ствол скважины или как настроена инклинометрия.
Азимут в астрономии
В астрономии азимут и высота — это две координаты, которые показывают, где находится небесное тело на небе, как видно из определенного места и времени.
Направление небесного тела определяется его азимутом.
На севере азимут 0°, на востоке азимут 90°, на юге азимут 180°, а на западе азимут 270°.
Высота – это угол между объектом и горизонтом, на котором стоит наблюдатель.
Этот угол может составлять до 90 градусов над горизонтом.
Азимут также используется, чтобы рассказать о том, как солнечные батареи настроены по отношению к солнцу.
Азимутальный угол — это направление по компасу, откуда восходит солнце.
В солнечный полдень, когда солнце находится в самой высокой точке неба для этого дня, оно всегда светит прямо на юг в северном полушарии и прямо на север в южном полушарии.
Каждый день угол азимута меняется.
Азимут в инженерии
В технике азимут используется для задания направления траектории ствола скважины, чтобы можно было найти направление ствола скважины и бурение могло пройти в нужном месте.
Он также используется для определения направления скважины относительно горизонтальной плоскости.
В большинстве случаев азимут указывается в градусах от географического или магнитного северного полюса.
Например, скважина, направленная на восток, имеет азимут 90 градусов.
Высота и азимут
Высота и азимут — это две координаты, которые показывают, где находится объект над поверхностью Земли.
Высота — это угол между объектом и горизонтом, на котором стоит наблюдатель.
Измеряется в градусах над горизонтом.
Азимут - это количество градусов против часовой стрелки от строгого севера (обычно) до вертикального круга объекта, который представляет собой большой круг через объект и зенит.
Используя высоту и азимутальные углы, горизонтальная система координат может определить, где находятся объекты в небе.
Почему вы должны (не) забывать об азимуте при наклонно-направленном бурении
Все еще трудно понять? Немного изменю точку зрения:
Хотите стать известным в мире наклонно-направленного бурения? Хотите выделиться из толпы и заявить о себе в своей сфере? Тогда вот несколько советов, которые привлекут ваше внимание: не беспокойтесь об азимуте.
Да просто выкиньте его в окно и забудьте о нем.
Кому нужен угол, который показывает вам, куда идти, когда вы можете просто плыть по течению и надеяться на лучшее? Даже если ваши коллеги и клиенты могут посмеяться над вашей неточностью, просто подумайте, сколько времени и усилий вы сэкономите, если не будете беспокоиться об азимуте.
И вы никогда не знаете, вы можете найти богатую жилу нефти или полезных ископаемых, даже не ища их.
Так что отбросьте азимут и приветствуйте хаос. Как что-то могло пойти не так?
Хорошо, это была просто шутка, сделанная, чтобы выглядеть как телевизионная реклама.
Теперь вернемся к сказанному.
Нахождение азимута
Азимут является ключевой идеей в инженерии, особенно когда речь идет о геодезии и навигации.
Он используется, чтобы сказать, в какую сторону обращено что-то в небе или на земле.
В этой статье мы поговорим о том, как найти азимут с помощью компаса и карты, выяснить обратный азимут, а также как переключаться между магнитным и координатным азимутом.
Определение азимута с помощью компаса и карты
Выполните следующие действия, чтобы найти азимут с помощью компаса и карты:
Положите компас в руку, подальше от любых металлических предметов, и посмотрите на него под углом 45° вниз.
- Поворачивайте азимутальный диск до тех пор, пока стрелка с надписью «ориентация» не совпадет со стрелкой с надписью «направление движения».
- Вращайте компас целиком (вместе с собой, если держите его в руках) до тех пор, пока стрелка не «попадет» в ориентирующую стрелку.
- Поместите компас на карту и поворачивайте его, пока линии ориентации не совпадут с сеткой карты.
- Прочтите угол, отмеченный индексной линией.
Это северный азимут вашей сетки.
Расчет обратного азимута
Обратный азимут — это азимут в направлении, противоположном исходному азимуту.
Eсли исходный азимут меньше 180 градусов, вы добавляете к нему 180 градусов, чтобы получить обратный азимут.
Eсли исходный азимут больше 180 градусов, вы отклоняетесь от него на 180 градусов.
Например, если азимут равен 320 градусам, обратный азимут будет равен 320 минус 180 или 140 градусов.
Eсли азимут равен 30 градусам, обратный азимут равен 180 градусам плюс 30 градусов, что равняется 210 градусам.
Используя милы, вы добавляете 3200 милов к исходному показанию мил, чтобы получить обратный азимут.
Например, если вы идете из точки А в точку Б по азимуту 1150 мил, а затем хотите вернуться в точку А, вы должны следовать обратному азимуту (1150 + 3200) = 4350 мил.
Использование обратного визирования для определения отклонения от курса
Обратное прицеливание — это способ прицеливания, использующий повернутое значение азимута.
Обратное прицеливание — это когда вы поворачиваете азимутальный прицел, чтобы вернуться к тому месту, откуда вы начали.
Чтобы узнать, на сколько градусов вы отклонились от курса, возьмите показание задней визирования и вычтите его из показания мушки.
Например, если ваше первое прицеливание было 260 градусов, а ваше показание задней точки было 100 градусов, ваше отклонение от курса будет (260 - 100) = 160 градусов.
Преобразование между магнитным азимутом и азимутом сетки
Чтобы превратить магнитный азимут в азимут сетки, вам нужно добавить угол GM к магнитному азимуту.
Угол магнитной сетки или угол GM — это угол между севером сетки и магнитным севером.
Значение угла GM меняется в зависимости от того, где вы находитесь, и вы можете найти его на топографических картах.
Например, если ваш магнитный азимут равен 270 градусов, а ваш угол GM равен 8 градусам, азимут вашей сетки будет (270 + 8) = 278 градусов.
Чтобы перейти от азимута сетки к магнитному азимуту, вам нужно вычесть угол GM из азимута сетки.
Eсли вы живете в районе с западным углом GM и хотите изменить магнитный азимут на азимут сетки, добавьте угол GM к магнитному азимуту.
Cовет: включите кнопку подписи, если она вам нужна. Выберите «автоматический перевод» в кнопке настроек, если вы не знакомы с португальским языком. Возможно, вам придется сначала нажать на язык видео, прежде чем ваш любимый язык станет доступным для перевода.
Использование азимута
Поиск низкочастотных звуков
Интерауральная разница во времени (ITD) — лучший способ выяснить, откуда по азимуту исходят низкочастотные звуки.
ITD — это разница во времени между моментом, когда звук достигает одного уха, и моментом, когда он достигает другого.
Разницу во времени можно использовать, чтобы выяснить, откуда исходит звук.
Низкочастотные звуки имеют большую длину волны, чем высокочастотные звуки, что делает их более вероятными сигналами ITD.
Cъемка азимута для резекции
Резекция — это способ выяснить, где вы находитесь на карте, взглянув на два известных ориентира.
Метод компаса к щеке — лучший способ определить азимут для резекции.
Этот метод заключается в том, чтобы держать оба глаза открытыми и смотреть на объект через целик, одновременно совмещая мушку с объектом.
Затем поднесите компас к щеке, удерживая объект в поле зрения, и прочтите азимут прямо по компасу.
Этот метод лучше, чем метод удержания центра, потому что он дает более точные результаты и делает меньше ошибок параллакса.
Другое использование
| Используется в: | Описание: |
|---|---|
| Направленное бурение | Направленное бурение является одним из наиболее важных способов использования азимута. В этом случае азимут используется, чтобы выяснить, в какую сторону обращена поверхность девиационного инструмента по отношению к магнитному северу. Он используется для создания точных траекторий бурения, которые облегчают инженерам добычу нефти, газа или полезных ископаемых из-под земли. Правильно определяя азимут, инженеры могут обеспечить безопасное и точное бурение и избежать таких проблем, как бурение других скважин. |
| Навигация | Азимут также используется, чтобы выяснить, где что-то находится по отношению к истинному северу, магнитному северу или любой другой точке отсчета. Он часто используется, чтобы помочь пилотам и морякам более точно добраться до места назначения по воздуху и по морю. Например, пилот может использовать азимут, чтобы определить угол между направлением движения самолета и взлетно-посадочной полосой в аэропорту, чтобы убедиться, что он безопасно приземлится. |
| Геодезия | В геодезии азимут используется для определения угла между контрольной точкой и целевой точкой на горизонтальной плоскости. Азимут используется геодезистами для определения границ собственности, составления карт и проведения строительных изысканий. Это позволяет им делать точные чертежи и карты местности, которые помогают инженерам проектировать и строить здания, вписывающиеся в окружающую среду. |
| Акустика | В акустике слово «азимут» используется, чтобы выяснить, откуда исходят звуки. Человеческое ухо может определить разницу между тем, когда звуковые волны достигают каждого уха, что позволяет нам понять, откуда исходит звук. Добавляя эту информацию к азимутальному углу, инженеры могут точно определить, где находится источник звука, и спроектировать соответствующие звуковые системы. |
| Cолнечное отслеживание | Cолнечные панели созданы для того, чтобы двигаться вместе с солнцем, поэтому они могут вырабатывать максимум энергии. Азимутальный угол используется для точного определения положения солнца на небе. Это позволяет солнечным панелям перемещаться так, чтобы они были обращены к солнцу и получали как можно больше света. Это позволяет солнечным панелям работать максимально эффективно и экономить деньги на затратах на электроэнергию. |
Заключение
Когда мы заканчиваем изучение азимута, становится ясно, что этот угол — это больше, чем просто измерение, используемое в технике.
Это основная идея, которая помогает нам ориентироваться, узнавать и понимать окружающий мир.
Этот угол был очень важен для нашего прогресса как вида, от первых исследователей, которые использовали звезды, чтобы направлять свои корабли, до инженеров, которые используют азимут, чтобы помочь им бурить сегодня.
Но заглядывая вперед, мы должны подумать о том, как могут измениться наши отношения с азимутом.
Будет ли азимут по-прежнему играть ту же роль, когда появляются новые технологии и растут наши знания о Вселенной? Или его место займет что-то более новое, лучшее и точное? Время покажет, но одно можно сказать наверняка: азимут всегда будет напоминать нам о наших усилиях по изучению и контролю окружающего мира.
Поделись…
