चार्ट अभिलेखी

एक चार्ट रिकॉर्डर एक विद्युत यांत्रिक उपकरण है जो कागज के एक टुकड़े (चार्ट) पर एक विद्युत या यांत्रिक इनपुट प्रवृत्ति रिकॉर्ड (अभिलेख) करता है। चार्ट रिकॉर्डर विभिन्न रंगों के पेन का उपयोग करके कई इनपुट रिकॉर्ड कर सकते हैं और स्ट्रिप चार्ट या सर्कुलर चार्ट पर रिकॉर्ड कर सकते हैं। चार्ट रिकॉर्डर क्लॉकवर्क मैकेनिज्म के साथ विशुद्ध रूप से मैकेनिकल हो सकते हैं, चार्ट को चलाने के लिए इलेक्ट्रिकल क्लॉकवर्क मैकेनिज्म के साथ विद्युत यांत्रिक (मैकेनिकल या प्रेशर इनपुट के साथ), या बिना किसी यांत्रिक घटक के पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनिक हो सकते हैं (वर्चुअल चार्ट रिकॉर्डर)।

चार्ट रिकॉर्डर तीन प्राथमिक स्वरूपों में निर्मित होते हैं। स्ट्रिप चार्ट रिकॉर्डर में कागज की एक लंबी पट्टी होती है जो रिकॉर्डर से बाहर निकल जाती है। सर्कुलर चार्ट रिकॉर्डर में कागज की एक घूमने वाली डिस्क होती है जिसे अधिक बार बदला जाना चाहिए, लेकिन अधिक कॉम्पैक्ट और कांच के पीछे संलग्न होने के लिए उपयुक्त हैं। रोल चार्ट रिकॉर्डर स्ट्रिप चार्ट रिकॉर्डर के समान हैं, सिवाय इसके कि रिकॉर्ड किए गए डेटा को एक राउंड रोल पर संग्रहीत किया जाता है, और यूनिट आमतौर पर पूरी तरह से संलग्न होती है।

चार्ट रिकॉर्डर पूर्व-दिनांकित इलेक्ट्रॉनिक डेटा लॉगर्स हैं जिन्होंने उन्हें कई अनुप्रयोगों में बदल दिया है।

उत्पत्ति
चार्ल्स बैबेज ने डायनेमोमीटर कार में एक चार्ट रिकॉर्डर शामिल किया जिसे उन्होंने 1838 या 1839 में बनाया था। यहां बताया गया है कि उन्होंने इसका वर्णन कैसे किया: एक हजार फीट लंबा कागज का एक रोल लंबी मेज पर धीरे-धीरे अपने आप को खोल रहा था ... लगभग एक दर्जन पेन टेबल के बीच में एक पुल से जुड़े हुए थे, प्रत्येक अपने स्वयं के स्वतंत्र वक्र को धीरे-धीरे या छलांग लगाकर चिह्नित कर रहे थे ... कागज अग्रिम को रेलगाड़ी के पहियों के लिए तैयार किया गया था, जबकि पेन रिकॉर्ड किए गए समय, लोकोमोटिव के ड्रॉबार पुल और कई अन्य चर थे।

शमूएल मोर्स की टेलीग्राफ प्रणाली का एक हिस्सा कोड के डॉट्स और डैश का एक स्वचालित रिकॉर्डर था, जो पेपर टेप पर एक इलेक्ट्रोमैग्नेट द्वारा स्थानांतरित पेन द्वारा अंकित किया गया था, जिसमें पेपर को आगे बढ़ाने वाली घड़ी की व्यवस्था थी। 1848-1850 में जॉन लोके (प्रकृतिवादी) द्वारा ऐसे रजिस्टरों की एक प्रणाली का उपयोग सितारों की खगोलीय टिप्पणियों की सटीकता में सुधार करने के लिए किया गया था, जो पिछले तरीकों की तुलना में समय की सटीकता को बहुत अधिक प्रदान करता है। इस पद्धति को अन्य देशों में भी खगोलविदों ने अपनाया था। विलियम थॉमसन, प्रथम बैरन केल्विन का 1858 का साइफन रिकॉर्डर एक संवेदनशील उपकरण था जो लंबे पानी के नीचे टेलीग्राफ केबलों के माध्यम से टेलीग्राफ संकेतों का स्थायी रिकॉर्ड प्रदान करता था। इन रिकॉर्डरों को पेन रजिस्टर के रूप में संदर्भित किया जाने लगा, हालांकि यह शब्द बाद में डायल किए गए टेलीफोन नंबरों को रिकॉर्ड करने के लिए इस तरह के रजिस्टर के उपयोग की बात करते हुए कानून प्रवर्तन शब्दजाल का हिस्सा बन गया।

18 सितंबर, 1888 को विलियम हेनरी ब्रिस्टल को 'दबाव संकेतक और रिकॉर्डर' के लिए पेटेंट जारी किया गया था। ब्रिस्टल ने 1889 में ब्रिस्टल मैन्युफैक्चरिंग कंपनी बनाई। ब्रिस्टल कंपनी को मार्च 2006 में एमर्सन इलेक्ट्रिक कंपनी द्वारा अधिग्रहित किया गया था, और कई अलग-अलग इलेक्ट्रो-मैकेनिकल चार्ट रिकॉर्डर, साथ ही साथ अन्य इंस्ट्रूमेंटेशन, माप और नियंत्रण उत्पादों का निर्माण जारी है।.

पर्यावरण निगरानी के लिए पहला चार्ट रिकॉर्डर अमेरिकी आविष्कारक जे.सी. स्टीवंस द्वारा पोर्टलैंड, ओरेगन में ल्यूपोल्ड एंड स्टीवंस के लिए काम करते हुए डिजाइन किया गया था और 1915 में इस डिजाइन के लिए एक पेटेंट जारी किया गया था। चार्ट रिकॉर्डर अभी भी उन अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं जहां तत्काल दृश्य प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है या जहां उपयोगकर्ताओं को कंप्यूटर पर डेटा डाउनलोड करने और देखने की आवश्यकता, अवसर या तकनीकी क्षमता नहीं होती है या जहां कोई विद्युत शक्ति उपलब्ध नहीं होती है (जैसे तेल पर खतरनाक क्षेत्रों में) रिग या दूरस्थ पारिस्थितिक अध्ययन में)। हालांकि, डेटालॉगर्स की घटती लागत और बिजली की आवश्यकताएं उन्हें चार्ट रिकॉर्डर को तेजी से बदलने की अनुमति देती हैं, यहां तक ​​​​कि उन स्थितियों में भी जहां बैटरी पावर ही एकमात्र विकल्प है।

चार्ट ड्राइव
पेपर चार्ट को क्लॉकवर्क या इलेक्ट्रिकल ड्राइव मैकेनिज्म द्वारा स्थिर दर पर पेन से आगे बढ़ाया जाता है। एक सामान्य विधि लघु तुल्यकालिक मोटर का उपयोग करना है जो उपयोगिता आवृत्ति से संबंधित एक स्थिर गति से घूमती है; कागज को आगे बढ़ाने के लिए गियर-ट्रेन का उपयोग किया जाता है। औद्योगिक स्ट्रिप-चार्ट रिकॉर्डर में दो-स्पीड गियर ट्रेनें हो सकती हैं जो प्रक्रिया के प्रारंभिक समायोजन के लिए या प्रक्रिया अपसेट का पालन करने के लिए उच्च गति का उपयोग करने की अनुमति देती हैं। चिकित्सा और वैज्ञानिक रिकॉर्डर सटीक-नियंत्रित गति की एक विस्तृत श्रृंखला को सेट करने की अनुमति देते हैं।

एक XY रिकॉर्डर किसी अन्य प्रक्रिया सिग्नल के मान के आधार पर चार्ट को चलाता है। उदाहरण के लिए, एक सार्वभौमिक परीक्षण मशीन एक नमूने पर तनाव बल को उसकी लंबाई के विरुद्ध प्लॉट कर सकती है। विशेष रिकॉर्डर के आधार पर, या तो पेपर चार्ट को स्थानांतरित किया जाता है या फिर पेन कैरिज में गति के दो अक्ष होते हैं। भाप इंजनों में दबाव और आयतन रिकॉर्ड करने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रेशर वॉल्यूम आरेखों के रूप में एक्स-वाई रिकॉर्डर के उदाहरण 18वीं शताब्दी के हैं।

अंकन तंत्र
पेपर मार्किंग के लिए कई तंत्र अपनाए गए हैं। 1858 के टेलीग्राफिक साइफन रिकॉर्डर में एक महीन केशिका ट्यूब एक स्याही जलाशय से जुड़ी होती है और प्रक्रिया संकेत द्वारा विक्षेपित होती है। आधुनिक स्ट्रिप चार्ट रिकॉर्डर में, फाइबर-टिप पेन और स्याही जलाशय दोनों के संयोजन वाले डिस्पोजेबल कार्ट्रिज का उपयोग किया गया है। अन्य प्रकार के रिकॉर्डर एक गर्म स्टाइलस और थर्मली सेंसिटिव पेपर का उपयोग करते हैं, एक रिबन और एक विद्युत संचालित हथौड़ा का उपयोग करके एक इम्पैक्ट प्रिंटर, इलेक्ट्रो-सेंसिटिव पेपर पर एक स्टाइलस के माध्यम से अभिनय करने वाला एक इलेक्ट्रिक सिग्नल, या एक इलेक्ट्रिक स्पार्क जो एल्यूमिनाइज्ड पेपर पर एक दृश्य स्थान बनाता है।. संवेदनशील और हाई-स्पीड रिकॉर्डर का एक रूप प्रकाश-संवेदनशील कागज पर निर्देशित दर्पण बिजली की शक्ति नापने का यंत्र  से परावर्तित पराबैंगनी प्रकाश के बीम का उपयोग करता है। शुरुआती उपकरणों ने पेन को सीधे सेंस्ड प्रोसेस सिग्नल से स्थानांतरित करने की शक्ति प्राप्त की, जिसने उनकी संवेदनशीलता और प्रतिक्रिया की गति को सीमित कर दिया। मार्किंग डिवाइस और पेपर के बीच घर्षण से माप की सटीकता कम हो जाएगी। वायवीय, यांत्रिक, या इलेक्ट्रोमैकेनिकल एम्पलीफायरों वाले उपकरणों ने प्रक्रिया माप से कलम की गति को अलग कर दिया, जिससे उपकरण की संवेदनशीलता और रिकॉर्डर का लचीलापन बढ़ गया। सीधे चलने वाले पेन अक्सर एक वृत्त के चाप में चले जाते हैं, जिससे स्केल को पढ़ना मुश्किल हो जाता है; पूर्व-मुद्रित चार्टों पर कर्विलीनियर स्केल मुद्रित होते हैं जो मार्किंग पेन के पथ के लिए क्षतिपूर्ति करते हैं।

गैल्वेनोमीटर उपकरण
मार्किंग डिवाइस को चलाने के लिए कई प्रकार के चार्ट रिकॉर्डर गैल्वेनोमीटर का उपयोग करते हैं। एक स्थायी चुंबक के चुंबकीय क्षेत्र में निलंबित तार का एक हल्का तार इसके माध्यम से धारा के अनुपात में विक्षेपित होता है; डायरेक्ट-रीडिंग मीटर के पॉइंटर और स्केल के बजाय, रिकॉर्डर एक पेन या अन्य मार्किंग डिवाइस को डिफ्लेक्ट करता है। लेखन तंत्र गर्मी-संवेदनशील कागज या एक साधारण खोखले स्याही-फेड पेन पर एक गर्म सुई लेखन हो सकता है। यदि पेन को कागज पर लगातार दबाया जाता है, तो गैल्वेनोमीटर इतना मजबूत होना चाहिए कि वह कागज के घर्षण के विरुद्ध पेन को हिला सके। गैल्वेनोमीटर पर तनाव को कम करने के लिए पेन को लिखने के माध्यम के खिलाफ केवल अंतःक्रियात्मक रूप से दबाया जा सकता है, एक छाप बनाने के लिए, और फिर दबाव जारी होने पर आगे बढ़ें।

जहां अधिक संवेदनशीलता और प्रतिक्रिया की गति की आवश्यकता होती है, इसके बजाय दर्पण गैल्वेनोमीटर का उपयोग किया जा सकता है, प्रकाश की किरण को विक्षेपित करने के लिए जिसे फोटोग्राफिक रूप से रिकॉर्ड किया जा सकता है।

लाइट बीम ऑसिलोग्राफ
एक अन्य प्रकार का पेपर चार्ट रिकॉर्डर लाइट बीम ऑसिलोग्राफ था। इसकी बैंडविड्थ ~ 5 kHz पूर्ण पैमाने पर थी (दिन के विशिष्ट पेन रिकॉर्डर की तुलना में लगभग 100 गुना अधिक)। मूल मॉडल प्रकाश के प्रति संवेदनशील कागज पर प्रकाश की एक उच्च-तीव्रता किरण को लक्षित करने के लिए गैल्वेनोमीटर से जुड़े एक छोटे दर्पण का उपयोग करते थे। चार्ट ड्राइव के साथ संयुक्त दर्पण के छोटे द्रव्यमान का संयोजन जो पेपर को ऊपर ले जा सकता है 120 in प्रति सेकंड उच्च बैंडविड्थ और प्रभावशाली समय अक्ष रिज़ॉल्यूशन प्रदान करता है। बाद के मॉडलों ने दर्पण को एक स्थिर फाइबर-ऑप्टिक कैथोड रे ट्यूब से बदल दिया जो कागज के सीधे संपर्क में था।

इन रिकॉर्डरों में कई खामियां थीं। फोटो-सेंसिटिव पेपर बहुत महंगा था, और परिवेशी प्रकाश के संपर्क में आने पर जल्दी से फीका पड़ जाता था। उच्च चार्ट गति का मतलब था कि परीक्षण अवधि बेहद कम थी। इन उपकरणों का उद्देश्य 1960 के दशक में नासा के रॉकेट लॉन्च और बैलिस्टिक घटनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला जैसी छोटी अवधि की घटनाओं को पकड़ना था।

पोटेंशियोमेट्रिक (सर्वो) यंत्र
पेन को सीधे ड्राइव करने के लिए गैल्वेनोमीटर मूवमेंट का उपयोग करने वाले एनालॉग चार्ट रिकॉर्डर की संवेदनशीलता सीमित होती है। पोटेंशियोमेट्रिक प्रकार के रिकॉर्डर में, मार्किंग पेन की डायरेक्ट ड्राइव को सर्वोमैकेनिज्म से बदल दिया जाता है, जहां पेन को स्थानांतरित करने के लिए एक एम्पलीफायर द्वारा ऊर्जा की आपूर्ति की जाती है। एक त्रुटि एम्पलीफायर को पेन की स्थिति को वापस फीड करने के लिए एक तनाव नापने का यंत्र  के स्लाइडिंग संपर्क को स्थानांतरित करने के लिए मोटर-संचालित पेन की व्यवस्था की जाती है। एम्पलीफायर मोटर को इस तरह से चलाता है कि वांछित और वास्तविक पेन स्थिति के बीच की त्रुटि को शून्य तक कम कर देता है। एक उपयुक्त सिग्नल प्रोसेसिंग एम्पलीफायर के साथ, ऐसे उपकरण प्रक्रिया संकेतों की एक विस्तृत श्रृंखला रिकॉर्ड कर सकते हैं। हालाँकि, सर्वो प्रणाली की जड़ता प्रतिक्रिया की गति को सीमित करती है, जिससे ये उपकरण एक सेकंड या उससे अधिक की अवधि में सिग्नल बदलने के लिए सबसे उपयोगी होते हैं।

डिजिटल चार्ट रिकॉर्डर
एक आधुनिक चार्ट रिकॉर्डर एक अंतः स्थापित प्रणाली  है जिसमें एनॉलॉग से डिजिटल परिवर्तित करने वाला उपकरण, एक  microcontroller  और एक हार्ड-कॉपी प्रिंटिंग डिवाइस है; इस तरह के उपकरण सिग्नल प्रोसेसिंग में बहुत लचीलेपन की अनुमति देते हैं, प्रक्रिया अपसेट पर परिवर्तनशील चार्ट गति, और दूरस्थ बिंदुओं पर अपने माप को भी संप्रेषित कर सकते हैं।

पहली डिजिटल इकाइयों में से एक को कैलिफोर्निया के सांता क्लारा में डोहरमैन इंस्ट्रूमेंट कंपनी के लिए काम कर रहे विलियम (बिल) सी. मैकलेरॉय जूनियर द्वारा डिजाइन किया गया था। इस इकाई तक, अधिकांश चार्ट रिकॉर्डर रैक पर लगे होते थे और उनकी एक गति और एक संवेदनशीलता सीमा होती थी। श्री मैकलेरॉय का डिज़ाइन सिग्नल रूपांतरण के लिए एक एकीकृत चॉपर सर्किट का उपयोग करके एक त्वरित लोडिंग पेपर रोल 'टेबल-टॉप' इकाई था। यूनिट में प्लग इन सर्किट बोर्ड, प्लग इन सिंगल या मल्टी-रेंज मॉड्यूल और प्लग इन सिंगल या मल्टी-स्पीड मॉड्यूल थे। रिकॉर्डर की संवेदनशीलता 1 माइक्रोवॉल्ट से 100 वोल्ट पूर्ण पैमाने पर थी, जो उस समय एक उद्योग था। श्री मैकएलरॉय ने 1969 के अपोलो 11 मून लैंडिंग से मिट्टी और चट्टान के नमूनों के विश्लेषण के लिए उपयोग किए जाने वाले गैस क्रोमैटोग्राफ के डिजाइन और निर्माण में भी सहायता की।

यह भी देखें

 * बेरोग्राफ
 * इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफ़
 * द्रोह करनेवाला (दो आयामों में संचालित होता है)
 * पॉलीग्राफ
 * भूकंप-सूचक यंत्र
 * थर्मो-हाइग्रोग्राफ