Introduktion Till Azimut För Ingenjörer

Som ingenjörsstudent eller ingenjör vet du förmodligen hur viktigt det är att vara exakt och noggrann när du mäter och gör matte.

Och när det gäller riktningsborrning kan du inte glömma azimut, vilket är en mycket viktig faktor.

Det kan låta som en teknisk term som bara ett fåtal förstår, men azimut är en mycket viktig del av många ingenjörsuppgifter, från lantmäteri till gruvdrift med mera.

I det här blogginlägget kommer jag att prata om vad azimut är, hur det beräknas, och varför du som ingenjör ska bry dig om det.

Så håll i dig, för du är på väg att lära dig om en av de viktigaste infallsvinklarna inom teknik.

Förstå Azimuth

Formell definition:

Vid riktningsborrning, riktningen för avvikelseverktygets yta med avseende på magnetisk nord.

Azimuth är en vinkelmätning som används inom många områden, såsom navigation, astronomi, teknik, kartläggning, gruvdrift och ballistik.

Vad betyder Azimuth?

I ett sfäriskt koordinatsystem är azimut den horisontella vinkeln från en kardinalriktning, som oftast är norr.

Det mäts vanligtvis i grader (°) och används för att säga åt vilket håll något på himlen eller på marken är vänd.

Astronomer använder ofta azimut för att tala om var en stjärna eller annat föremål på himlen är i förhållande till var de står på jorden.

Inom tekniken används azimut för att tala om hur ett borrhål pekar eller hur en riktningsmätning är inställd.

Azimuth i astronomi

Inom astronomi är azimut och höjd två koordinater som visar var en himlakropp befinner sig på himlen sett från en viss plats och tid.

En himlakropps riktning bestäms av dess azimut.

Rätt norr har en azimut på 0o, rakt öster har en azimut på 90o, rakt söderut har en azimut på 180o och rakt väster har en azimut på 270o.

Höjd är vinkeln mellan objektet och horisonten där betraktaren står.

Denna vinkel kan vara upp till 90 grader över horisonten.

Azimuth används också för att prata om hur solpaneler sätts upp i förhållande till solen.

Azimutvinkeln är riktningen på kompassen från vilken solen kommer.

Vid solens middagstid, när solen är på sin högsta punkt på himlen för den dagen, lyser den alltid direkt söderut på norra halvklotet och direkt norrut på södra halvklotet.

Varje dag ändras azimutvinkeln.

Azimuth i teknik

Inom tekniken används azimut för att ställa in riktningen för borrhålsbanan så att riktningen för borrhålet kan hittas och borrningen kan gå på rätt plats.

Det används också för att ta reda på hur en brunn pekar i förhållande till ett horisontellt plan.

För det mesta ges azimuten i grader från den geografiska eller magnetiska nordpolen.

Till exempel har en brunn som pekar österut en azimut på 90 grader.

Höjd och azimut

Höjd och azimut är två koordinater som visar var ett föremål befinner sig ovanför jordens yta.

Höjd är vinkeln mellan objektet och horisonten där betraktaren står.

Det mäts i grader över horisonten.

Azimuth är antalet grader motsols från rakt norrut (vanligtvis) till objektets vertikala cirkel, som är en storcirkel genom objektet och zenit.

Med hjälp av höjd- och azimutvinklar kan det horisontella koordinatsystemet hitta var saker finns på himlen.

Varför du (inte) bör glömma Azimuth vid riktningsborrning

Fortfarande svårt att förstå? Låt mig ändra synvinkeln lite:

Vill du bli välkänd inom riktningsborrningsvärlden? Vill du sticka ut från mängden och göra dig ett namn inom ditt område? Sedan kommer här några råd som kommer att få dig att märka: oroa dig inte för azimut.

Ja, släng bara ut det genom fönstret och glöm det.

Vem behöver en vinkel som visar dig vart du ska gå när du bara kan gå med strömmen och hoppas på det bästa? Även om dina medarbetare och kunder kan skratta åt din bristande noggrannhet, tänk bara på hur mycket tid och ansträngning du kommer att spara om du inte oroar dig för azimut.

Och du vet aldrig, du kanske hittar en rik ådra av olja eller mineral utan att ens leta efter det.

Så kasta bort azimuten och välkomna kaoset. Hur kunde något gå fel?

Okej, det var bara ett skämt för att se ut som en tv-reklam.

Låt oss nu återgå till det som sades.

Hitta Azimuth

Azimuth är en nyckelidé inom teknik, särskilt när det gäller mätning och navigering.

Det används för att säga åt vilket håll något i himlen eller på marken är vänd.

I den här artikeln kommer vi att prata om hur man hittar azimut med en kompass och karta, räkna ut den bakre azimuten och växla mellan magnetisk och rutnätsazimut.

Hitta azimut med en kompass och karta

Följ dessa steg för att hitta azimut med en kompass och en karta:

Lägg kompassen platt i handen, borta från metallföremål, och titta på den i 45° nedåtvinkel.

• Vrid azimutratten tills pilen som säger "orientering" är i linje med pilen som säger "färdriktning".
• Vrid hela kompassen (med dig själv om du håller i den) tills nålen "passar" in i riktningspilen.
• Placera kompassen på kartan och vrid den tills orienteringslinjerna är i linje med kartrutnätet.
• Läs av vinkeln markerad av indexlinjen.

Detta är ditt rutnäts norra azimut.

Beräknar tillbaka azimut

Den bakre azimuten är azimuten i motsatt riktning av den ursprungliga azimuten.

Om den ursprungliga azimuten är mindre än 180 grader lägger du till 180 grader för att få tillbaka azimuten.

Om den ursprungliga azimuten är mer än 180 grader tar du 180 grader bort från den.

Till exempel, om en azimut är 320 grader, skulle den bakre azimuten vara 320 minus 180 eller 140 grader.

Om azimuten är 30 grader, är den bakre azimuten 180 grader plus 30 grader, vilket motsvarar 210 grader.

Med hjälp av mils lägger du till 3200 mils till den ursprungliga milsavläsningen för att få tillbaka azimut.

Till exempel, om du går från punkt A till punkt B med en azimut på 1150 mil och sedan vill gå tillbaka till punkt A, skulle du följa en bakåtazimut på (1150 + 3200) = 4350 mil.

Använda backsighting för att bestämma avvikelse utanför kursen

Backsighting är ett sätt att sikta som använder en azimutavläsning som har vänts.

Backsighting är när du vänder på azimutsiktet för att hitta tillbaka till där du började.

För att ta reda på hur många grader ur kurs du befinner dig, ta avläsningen från baksiktet och subtrahera den från avläsningen från framsiktet.

Till exempel, om din första iakttagelse var 260 grader och din bakåtsiktsavläsning var 100 grader, skulle din avvikelse utanför kursen vara (260 - 100) = 160 grader.

Konvertering mellan magnetisk och rutnätsazimut

För att förvandla en magnetisk azimut till en rutnätsazimut måste du lägga till GM-vinkeln till den magnetiska azimuten.

Den rutnätsmagnetiska vinkeln, eller GM-vinkeln, är vinkeln mellan rutnätets nord och magnetiska norr.

GM-vinkelns värde ändras beroende på var du är, och du kan hitta den på topografiska kartor.

Till exempel, om din magnetiska azimut är 270 grader och din GM-vinkel är 8 grader, kommer din rutnätsazimut att vara (270 + 8) = 278 grader.

För att komma från en rutnätsazimut till en magnetisk azimut måste du subtrahera GM-vinkeln från rutnätsazimuten.

Om du bor i ett område med en västlig GM-vinkel och vill ändra en magnetisk azimut till en rutnätsazimut, lägg till GM-vinkeln till den magnetiska azimuten.

Tips: Slå på bildtextknappen om du behöver den. Välj "automatisk översättning" i inställningsknappen om du inte är bekant med det portugisiska språket. Du kan behöva klicka på språket för videon först innan ditt favoritspråk blir tillgängligt för översättning.

Användning av azimut

Hitta lågfrekventa ljud

Interaural Time Difference (ITD) är det bästa sättet att ta reda på varifrån lågfrekventa ljud kommer längs azimuten.

ITD är tidsskillnaden mellan när ett ljud kommer till ena örat och när det kommer till det andra.

Skillnaden i tid kan användas för att ta reda på var ett ljud kommer ifrån.

Lågfrekventa ljud har längre våglängder än högfrekventa ljud, vilket gör det mer troligt att de är ITD-signaler.

Att skjuta en azimut för en resektion

Resektion är ett sätt att ta reda på var du befinner dig på en karta genom att titta på två välkända landmärken.

Kompass-till-kind-metoden är det bästa sättet att räkna ut azimuten för en resektion.

Denna metod innebär att hålla båda ögonen öppna och titta på föremålet genom det bakre siktet samtidigt som det främre siktet riktas mot föremålet.

Ta sedan upp kompassen mot kinden samtidigt som du har föremålet i sikte och läs av azimuten direkt från kompassen.

Denna metod är bättre än center-hold-metoden eftersom den ger mer exakta resultat och gör mindre parallaxfel.

Andra användningsområden

Använd i:	Beskrivning:
Riktningsborrning	Riktningsborrning är ett av de viktigaste sätten att azimut används. I det här fallet används azimut för att ta reda på vilken väg ytan på avvikelseverktyget är vänd i förhållande till magnetisk nord. Den används för att göra exakta borrbanor som gör det lättare för ingenjörer att få upp olja, gas eller mineraler ur marken. Genom att få rätt azimut kan ingenjörer se till att borrningen görs på ett säkert och korrekt sätt och undvika problem som att borra i andra brunnar.
Navigering	Azimuth används också för att ta reda på var något är i förhållande till sann nord, magnetisk nord eller någon annan referenspunkt. Det används ofta för att hjälpa piloter och sjömän att komma till sina destinationer mer exakt med flyg och sjö. Till exempel kan en pilot använda azimut för att räkna ut vinkeln mellan vart planet är på väg och landningsbanan på flygplatsen för att se till att det landar säkert.
Undersökande	Vid mätning används azimut för att räkna ut vinkeln mellan en referenspunkt och en målpunkt på horisontalplanet. Azimuth används av lantmätare för att sätta fastighetslinjer, göra kartor och göra byggmätningar. Det låter dem göra korrekta ritningar och kartor över marken som hjälper ingenjörer att designa och bygga byggnader som passar in i miljön.
Akustik	Inom akustik används ordet "azimut" för att ta reda på varifrån ljud kommer. Det mänskliga örat kan se skillnaden mellan när ljudvågor når varje öra, vilket låter oss ta reda på var ett ljud kommer ifrån. Genom att lägga till denna information till azimutvinkeln kan ingenjörer ta reda på exakt var en ljudkälla finns och designa ljudsystem som matchar.
Solspårning	Solpaneler är gjorda för att röra sig med solen så att de kan göra mest energi. Azimutvinkeln används för att räkna ut exakt var solen är på himlen. Detta gör det möjligt för solpaneler att röra sig så att de vetter mot solen och får så mycket ljus som möjligt. Detta gör att solpaneler fungerar så bra som möjligt och sparar pengar på energikostnader.

Slutsats

När vi är klara med att lära oss om azimut, blir det tydligt att denna vinkel är mer än bara ett mått som används inom teknik.

Det är en grundläggande idé som hjälper oss att hitta runt, lära oss om och förstå världen omkring oss.

Denna vinkel har varit mycket viktig för våra framsteg som art, från de första upptäcktsresande som använde stjärnorna för att styra sina skepp till ingenjörerna som använder azimut för att hjälpa dem att borra idag.

Men när vi ser framåt bör vi tänka på hur vårt förhållande till azimut kan förändras.

Kommer azimut fortfarande att spela samma roll när ny teknik kommer ut och vår kunskap om universum växer? Eller kommer något nyare, bättre och mer korrekt att ta dess plats? Tiden får utvisa, men en sak är säker: azimut kommer alltid att påminna oss om våra ansträngningar att lära oss om och kontrollera världen omkring oss.