Chart recorder
চার্ট রেকর্ডার হল একটি তড়িৎ-যান্ত্রিক যন্ত্র যা একটি কাগজের টুকরোতে (চার্ট) বৈদ্যুতিক বা যান্ত্রিক ইনপুট প্রবণতা রেকর্ড করে। চার্ট রেকর্ডারগুলি বিভিন্ন রঙের কলম ব্যবহার করে বেশ কয়েকটি ইনপুট রেকর্ড করতে পারে এবং স্ট্রিপ চার্ট বা বৃত্তাকার চার্টে রেকর্ড করতে পারে। চার্ট রেকর্ডারগুলি ঘড়ির কাঁটার প্রক্রিয়া সহ সম্পূর্ণ যান্ত্রিক, চার্ট চালানোর জন্য বৈদ্যুতিক ঘড়ির কাঁটার প্রক্রিয়া সহ বৈদ্যুতিন-যান্ত্রিক (যান্ত্রিক বা চাপ ইনপুট সহ), বা কোনও যান্ত্রিক উপাদান ছাড়াই সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিন (একটি ভার্চুয়াল চার্ট রেকর্ডার) হতে পারে। চার্ট রেকর্ডারগুলি তিনটি প্রাথমিক বিন্যাসে নির্মিত হয়। স্ট্রিপ চার্ট রেকর্ডারগুলিতে কাগজের একটি দীর্ঘ ফালা থাকে যা রেকর্ডার থেকে বের করে দেওয়া হয়। বৃত্তাকার চার্ট রেকর্ডারগুলিতে কাগজের একটি ঘূর্ণায়মান ডিস্ক থাকে যা অবশ্যই আরও ঘন ঘন প্রতিস্থাপন করতে হবে, তবে কাচের পিছনে আবদ্ধ হওয়ার জন্য আরও কমপ্যাক্ট এবং উপযুক্ত। রোল চার্ট রেকর্ডারগুলি স্ট্রিপ চার্ট রেকর্ডারের অনুরূপ, তবে রেকর্ড করা ডেটা একটি বৃত্তাকার রোলের উপর সংরক্ষণ করা হয় এবং ইউনিটটি সাধারণত সম্পূর্ণরূপে আবদ্ধ থাকে। চার্ট রেকর্ডারগুলি প্রাক-তারিখযুক্ত বৈদ্যুতিন ডেটা লগার যা অনেক প্রয়োগে তাদের প্রতিস্থাপন করেছে। চার্লস ব্যাবেজ 1838 বা 1839 সালে তৈরি ডায়নামোমিটার গাড়িতে একটি চার্ট রেকর্ডার অন্তর্ভুক্ত করেছিলেন। তিনি এইভাবে বর্ণনা করেছেনঃ "হাজার ফুট দৈর্ঘ্যের একটি কাগজের রোল ধীরে ধীরে লম্বা টেবিলের উপর নিজেকে শিথিল করছিল। টেবিলের মাঝখান দিয়ে অতিক্রম করা একটি সেতুর সাথে সংযুক্ত প্রায় এক ডজন কলম ধীরে ধীরে বা লাফ দিয়ে তার নিজস্ব স্বাধীন বক্ররেখা চিহ্নিত করছিল। কাগজের অগ্রিম রেলপথের গাড়ির চাকাগুলিতে সজ্জিত ছিল, যখন কলমগুলি সময়, লোকোমোটিভের ড্রবার টান এবং অন্যান্য অসংখ্য পরিবর্তনশীল নথিভুক্ত করেছিল। স্যামুয়েল মোর্সের টেলিগ্রাফ সিস্টেমের একটি অংশ ছিল কোডের বিন্দু এবং ড্যাশগুলির একটি স্বয়ংক্রিয় রেকর্ডার, যা একটি বৈদ্যুতিন চৌম্বক দ্বারা সরানো একটি কলম দ্বারা একটি কাগজের টেপে খোদাই করা ছিল, কাগজের অগ্রগতির জন্য একটি ঘড়ির কাজ প্রক্রিয়া সহ। 1848-1850-এ এই ধরনের রেজিস্টারের একটি ব্যবস্থা জন লক দ্বারা নক্ষত্রের জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক পর্যবেক্ষণের নির্ভুলতা উন্নত করার জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল, যা পূর্ববর্তী পদ্ধতির তুলনায় অনেক বেশি সময় নির্ভুলতা প্রদান করে। এই পদ্ধতিটি অন্যান্য দেশের জ্যোতির্বিজ্ঞানীরাও গ্রহণ করেছিলেন। উইলিয়াম থমসন, 1ম ব্যারন কেলভিনের 1858 সালের সিফন রেকর্ডার একটি সংবেদনশীল যন্ত্র ছিল যা দীর্ঘ জলের তলদেশের টেলিগ্রাফ তারের মাধ্যমে টেলিগ্রাফ সংকেতের স্থায়ী রেকর্ড সরবরাহ করত। এই রেকর্ডারগুলিকে পেন রেজিস্টার হিসাবে উল্লেখ করা হয়, যদিও এই শব্দটি পরে ডায়াল করা টেলিফোন নম্বরগুলি রেকর্ড করার জন্য এই জাতীয় রেজিস্টারের ব্যবহারের কথা উল্লেখ করে আইন প্রয়োগকারী পরিভাষার অংশ হয়ে ওঠে। 1888 সালের 18ই সেপ্টেম্বর উইলিয়াম হেনরি ব্রিস্টলকে 'প্রেসার ইন্ডিকেটর অ্যান্ড রেকর্ডার'-এর পেটেন্ট জারি করা হয়। ব্রিস্টল 1889 সালে ব্রিস্টল ম্যানুফ্যাকচারিং কোম্পানি গঠন করে। ব্রিস্টল কোম্পানি 2006 সালের মার্চ মাসে এমারসন ইলেকট্রিক কোম্পানি দ্বারা অধিগ্রহণ করা হয় এবং বিভিন্ন বৈদ্যুতিক-যান্ত্রিক চার্ট রেকর্ডারের পাশাপাশি অন্যান্য যন্ত্রপাতি, পরিমাপ এবং নিয়ন্ত্রণ পণ্য উৎপাদন অব্যাহত রাখে। পরিবেশগত পর্যবেক্ষণের জন্য প্রথম চার্ট রেকর্ডারটি মার্কিন উদ্ভাবক জে. সি. স্টিভেনস ওরেগনের পোর্টল্যান্ডে লিউপোল্ড অ্যান্ড স্টিভেন্সের জন্য কাজ করার সময় ডিজাইন করেছিলেন এবং 1915 সালে এই নকশার জন্য একটি পেটেন্ট জারি করা হয়েছিল। চার্ট রেকর্ডারগুলি এখনও এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে তাত্ক্ষণিক ভিজ্যুয়াল ফিডব্যাকের প্রয়োজন হয় বা যেখানে ব্যবহারকারীদের কম্পিউটারে ডেটা ডাউনলোড এবং দেখার প্রয়োজন, সুযোগ বা প্রযুক্তিগত ক্ষমতা নেই বা যেখানে কোনও বৈদ্যুতিক শক্তি উপলব্ধ নেই (যেমন তেল রিগের বিপজ্জনক অঞ্চলে বা দূরবর্তী পরিবেশগত গবেষণায়)। যাইহোক, ডেটালগারদের হ্রাসমান খরচ এবং বিদ্যুতের প্রয়োজনীয়তা তাদের ক্রমবর্ধমান চার্ট রেকর্ডার প্রতিস্থাপন করতে দেয়, এমনকি এমন পরিস্থিতিতেও যেখানে ব্যাটারি শক্তিই একমাত্র বিকল্প। চার্ট ড্রাইভ কাগজের চার্ট একটি ঘড়ির কাজ বা বৈদ্যুতিক ড্রাইভ প্রক্রিয়া দ্বারা স্থির হারে কলমের পাশ দিয়ে চালিত হয়। একটি সাধারণ পদ্ধতি হল একটি ক্ষুদ্র সিঙ্ক্রোনাস মোটর ব্যবহার করা যা পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি সম্পর্কিত একটি ধ্রুবক গতিতে ঘুরতে থাকে; কাগজটি চালানোর জন্য একটি গিয়ার-ট্রেন ব্যবহার করা হয়। শিল্প স্ট্রিপ-চার্ট রেকর্ডারগুলিতে দ্বি-গতির গিয়ার ট্রেন থাকতে পারে যা কোনও প্রক্রিয়ার প্রাথমিক সমন্বয় বা প্রক্রিয়া বিপর্যয় অনুসরণ করার জন্য উচ্চতর গতি ব্যবহার করতে দেয়। চিকিৎসা এবং বৈজ্ঞানিক রেকর্ডারগুলি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রিত গতির একটি বিস্তৃত পরিসর সেট করার অনুমতি দেয়। একটি "এক্স-ওয়াই" রেকর্ডার অন্য প্রক্রিয়া সংকেতের মানের উপর নির্ভর করে চার্টটি চালায়। উদাহরণস্বরূপ, একটি সর্বজনীন পরীক্ষার যন্ত্র একটি নমুনার দৈর্ঘ্যের বিপরীতে টান বলকে অঙ্কন করতে পারে। নির্দিষ্ট রেকর্ডারের উপর নির্ভর করে, হয় কাগজের চার্টটি সরানো হয় অথবা অন্যথায় কলমের গাড়িটির দুটি অক্ষ থাকে। বাষ্প ইঞ্জিনে চাপ এবং আয়তন রেকর্ড করতে ব্যবহৃত বাষ্প সূচক রেখাচিত্রের আকারে 18 শতকের একটি এক্স-ওয়াই রেকর্ডারের উদাহরণ। চিহ্নিতকরণ পদ্ধতি কাগজ চিহ্নিতকরণের জন্য অনেক পদ্ধতি গ্রহণ করা হয়েছে। 1858 সালের টেলিগ্রাফিক সাইফন রেকর্ডারে একটি সূক্ষ্ম কৈশিক নল একটি কালি জলাধারের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং প্রক্রিয়া সংকেত দ্বারা বিপথগামী হয়। আধুনিক স্ট্রিপ চার্ট রেকর্ডারগুলিতে, ফাইবার-টিপড কলম এবং কালি জলাধার উভয়ের সংমিশ্রণে একটি নিষ্পত্তিযোগ্য কার্তুজ ব্যবহার করা হয়েছে। অন্যান্য ধরনের রেকর্ডার একটি উত্তপ্ত স্টাইলাস এবং তাপ সংবেদনশীল কাগজ ব্যবহার করে, একটি রিবন এবং বৈদ্যুতিকভাবে পরিচালিত হাতুড়ি ব্যবহার করে একটি প্রভাব প্রিন্টার, একটি বৈদ্যুতিক সংকেত যা একটি স্টাইলাসের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক সংবেদনশীল কাগজের উপর কাজ করে, বা একটি বৈদ্যুতিক স্ফুলিঙ্গ যা অ্যালুমিনিয়ামযুক্ত কাগজে একটি দৃশ্যমান দাগ তৈরি করে। সংবেদনশীল এবং উচ্চ-গতির রেকর্ডারের একটি রূপ আলোর গ্যালভানোমিটার থেকে প্রতিফলিত অতিবেগুনী আলোর রশ্মি ব্যবহার করে, যা হালকা-সংবেদনশীল কাগজের দিকে পরিচালিত হয়। প্রাচীনতম যন্ত্রগুলি সংবেদনশীল প্রক্রিয়া সংকেত থেকে সরাসরি কলম সরানোর শক্তি অর্জন করেছিল, যা তাদের সংবেদনশীলতা এবং প্রতিক্রিয়ার গতি সীমিত করেছিল। চিহ্নিতকরণ যন্ত্র এবং কাগজের মধ্যে ঘর্ষণ পরিমাপের নির্ভুলতা হ্রাস করবে। বায়ুসংক্রান্ত, যান্ত্রিক বা বৈদ্যুতিন যান্ত্রিক পরিবর্ধক যন্ত্রগুলি প্রক্রিয়া পরিমাপ থেকে কলমের চলাচলকে বিচ্ছিন্ন করে দেয়, যা যন্ত্রের সংবেদনশীলতা এবং রেকর্ডারের নমনীয়তা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে। সরাসরি চালিত কলমগুলি প্রায়শই একটি বৃত্তের চাপের মধ্যে চলে যায়, যা স্কেলটি পড়া কঠিন করে তোলে; প্রাক-মুদ্রিত চার্টগুলিতে বক্ররেখা স্কেল মুদ্রিত থাকে যা চিহ্নিত কলমের পথের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়। গ্যালভানোমিটার যন্ত্র অনেক ধরনের চার্ট রেকর্ডার চিহ্নিতকরণ যন্ত্র চালানোর জন্য গ্যালভানোমিটার ব্যবহার করে। একটি স্থায়ী চুম্বকের চৌম্বক ক্ষেত্রে ঝুলন্ত তারের একটি হালকা কুণ্ডলী তারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত বিদ্যুতের অনুপাতে বিপথগামী হয়; একটি ডাইরেক্ট-রিডিং মিটারের পয়েন্টার এবং স্কেলের পরিবর্তে, রেকর্ডার একটি কলম বা অন্যান্য চিহ্নিতকারী যন্ত্রকে বিপথগামী করে। লেখার প্রক্রিয়াটি তাপ-সংবেদনশীল কাগজে একটি উত্তপ্ত সুই লেখা বা একটি সাধারণ ফাঁপা কালি-খাওয়ানো কলম হতে পারে। যদি কলমটি ক্রমাগত কাগজের বিরুদ্ধে চেপে রাখা হয়, তবে গ্যালভানোমিটারটি কাগজের ঘর্ষণের বিরুদ্ধে কলমটি সরানোর জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী হতে হবে। গ্যালভানোমিটারের উপর চাপ কমাতে পরিবর্তে কলমটি লেখার মাধ্যমের বিরুদ্ধে মাঝে মাঝে চাপ দেওয়া যেতে পারে, একটি ছাপ তৈরি করতে এবং তারপরে চাপ মুক্ত হওয়ার সময় সরানো যেতে পারে। যেখানে বৃহত্তর সংবেদনশীলতা এবং প্রতিক্রিয়ার গতির প্রয়োজন হয়, তার পরিবর্তে একটি আয়না গ্যালভানোমিটার ব্যবহার করা যেতে পারে, আলোর মরীচিকে বিপথগামী করতে যা ফটোগ্রাফিকভাবে রেকর্ড করা যেতে পারে। লাইট বিম অসিলোগ্রাফ আরেকটি ধরনের কাগজ চার্ট রেকর্ডার ছিল লাইট বিম অসিলোগ্রাফ। এটির ব্যান্ডউইথ ছিল ~ 5 কিলোহার্জ পূর্ণ স্কেল (দিনের সাধারণ পেন রেকর্ডারগুলির তুলনায় প্রায় 100 গুণ বেশি)। মূল মডেলগুলি আলোক সংবেদনশীল কাগজে আলোর একটি উচ্চ-তীব্রতার মরীচি লক্ষ্য করার জন্য একটি গ্যালভানোমিটারের সাথে সংযুক্ত একটি ছোট আয়না ব্যবহার করত। আয়নার ক্ষুদ্র ভরের সংমিশ্রণটি একটি চার্ট ড্রাইভের সাথে মিলিত হয় যা কাগজটিকে প্রতি সেকেন্ডে স্থানান্তরিত করতে পারে যা উচ্চ ব্যান্ডউইথ এবং চিত্তাকর্ষক সময় অক্ষ রেজোলিউশন সরবরাহ করে। পরবর্তী মডেলগুলি আয়নাটিকে একটি স্থির ফাইবার-অপটিক ক্যাথোড রশ্মি নল দিয়ে প্রতিস্থাপন করে যা কাগজের সাথে সরাসরি যোগাযোগ ছিল। এই রেকর্ডারগুলিতে বেশ কিছু ত্রুটি ছিল। আলোক-সংবেদনশীল কাগজটি খুব ব্যয়বহুল ছিল এবং পরিবেষ্টিত আলোর সংস্পর্শে এলে দ্রুত বিবর্ণ হয়ে যেত। উচ্চ চার্টের গতি বোঝায় যে পরীক্ষার সময়কাল অত্যন্ত কম ছিল। এই যন্ত্রগুলির উদ্দেশ্য ছিল 1960-এর দশকে নাসার রকেট উৎক্ষেপণ এবং বিস্তৃত ব্যালিস্টিক ঘটনার মতো স্বল্পমেয়াদী ঘটনাগুলি ধারণ করা। পোটেনশিওমেট্রিক (সার্ভো) যন্ত্র গ্যালভানোমিটার ব্যবহার করে সরাসরি কলম চালানোর জন্য অ্যানালগ চার্ট রেকর্ডারগুলির সংবেদনশীলতা সীমিত। একটি পোটেনশিওমেট্রিক ধরনের রেকর্ডারে, চিহ্নিত কলমের সরাসরি ড্রাইভ একটি সার্ভোমেকানিসমে প্রতিস্থাপিত হয় যেখানে কলমটি সরানোর জন্য শক্তি একটি পরিবর্ধক দ্বারা সরবরাহ করা হয়। মোটর চালিত কলমটি একটি ত্রুটি পরিবর্ধককে কলমের অবস্থানটি ফিরিয়ে দেওয়ার জন্য একটি পোটেনশিওমিটারের স্লাইডিং যোগাযোগটি সরানোর জন্য সাজানো হয়। পরিবর্ধক মোটরটিকে এমনভাবে চালিত করে যাতে কাঙ্ক্ষিত এবং প্রকৃত কলমের অবস্থানের মধ্যে ত্রুটি শূন্যে নেমে আসে। একটি উপযুক্ত সংকেত প্রক্রিয়াকরণ পরিবর্ধক দিয়ে, এই ধরনের যন্ত্রগুলি প্রক্রিয়া সংকেতগুলির একটি বিস্তৃত পরিসর রেকর্ড করতে পারে। যাইহোক, সার্ভো সিস্টেমের জড়তা প্রতিক্রিয়ার গতিকে সীমাবদ্ধ করে, যা এই যন্ত্রগুলিকে এক সেকেন্ড বা তার বেশি সময়ের মধ্যে পরিবর্তিত সংকেতের জন্য সবচেয়ে কার্যকর করে তোলে। ডিজিটাল চার্ট রেকর্ডার একটি আধুনিক চার্ট রেকর্ডার একটি এনালগ-টু-ডিজিটাল কনভার্টার, একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং একটি হার্ড-কপি প্রিন্টিং ডিভাইস সহ একটি এমবেডেড কম্পিউটার সিস্টেম; এই ধরনের যন্ত্রগুলি সংকেত প্রক্রিয়াকরণে দুর্দান্ত নমনীয়তা, প্রক্রিয়া বিপর্যয়ের ক্ষেত্রে পরিবর্তনশীল চার্টের গতি এবং দূরবর্তী পয়েন্টগুলিতে তাদের পরিমাপ যোগাযোগ করতে পারে। ক্যালিফোর্নিয়ার সান্তা ক্লারায় ডহরম্যান ইন্সট্রুমেন্ট কোম্পানির জন্য কাজ করা উইলিয়াম (বিল) সি ম্যাকএলরয় জুনিয়র প্রথম ডিজিটাল ইউনিটগুলির মধ্যে একটি ডিজাইন করেছিলেন। এই ইউনিট পর্যন্ত, বেশিরভাগ চার্ট রেকর্ডারগুলি র্যাক মাউন্ট করা ছিল এবং একটি গতি এবং একটি সংবেদনশীলতা পরিসীমা ছিল। ম্যাকএলরয়ের নকশা ছিল একটি তাৎক্ষণিক লোডিং পেপার রোল 'টেবিল-টপ' ইউনিট যা সংকেত রূপান্তরের জন্য একটি ইন্টিগ্রেটেড চপার সার্কিট ব্যবহার করে। ইউনিটটিতে প্লাগ ইন সার্কিট বোর্ড, প্লাগ ইন একক বা মাল্টি-রেঞ্জ মডিউল এবং প্লাগ ইন একক বা মাল্টি-স্পিড মডিউল ছিল। রেকর্ডারের সংবেদনশীলতা ছিল 1 মাইক্রোভোল্ট থেকে 100 ভোল্ট পূর্ণ-স্কেল, যা সেই সময়ে একটি শিল্প ছিল। ম্যাকএলরয় 1969 সালের অ্যাপোলো 11 চাঁদে অবতরণের ময়লা এবং পাথরের নমুনা বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত গ্যাস ক্রোমাটোগ্রাফের নকশা এবং নির্মাণেও সহায়তা করেছিলেন। আরও দেখুন ব্যারোগ্রাফ ইলেক্ট্রোকার্ডিওগ্রাফ প্লটার (দুটি মাত্রায় কাজ করে) পলিগ্রাফ সিসমোগ্রাফ থার্মো-হাইগ্রাফ রেফারেন্স রেকর্ডিং ডিভাইস