Chart recorder
چارٹ ریکارڈر ایک الیکٹرو مکینیکل ڈیوائس ہے جو کاغذ کے ایک ٹکڑے (چارٹ) پر برقی یا مکینیکل ان پٹ رجحان کو ریکارڈ کرتا ہے۔ چارٹ ریکارڈر مختلف رنگین قلموں کا استعمال کرتے ہوئے کئی ان پٹ ریکارڈ کر سکتے ہیں اور پٹی چارٹ یا سرکلر چارٹ پر ریکارڈ کر سکتے ہیں۔ چارٹ ریکارڈر کلاک ورک میکانزم کے ساتھ مکمل طور پر مکینیکل، چارٹ کو چلانے کے لیے الیکٹریکل کلاک ورک میکانزم کے ساتھ الیکٹرو مکینیکل (مکینیکل یا پریشر ان پٹ کے ساتھ)، یا مکمل طور پر الیکٹرانک ہو سکتے ہیں جس میں کوئی مکینیکل اجزاء نہیں ہوتے (ایک ورچوئل چارٹ ریکارڈر)۔ چارٹ ریکارڈر تین بنیادی شکلوں میں بنائے جاتے ہیں۔ پٹی چارٹ ریکارڈرز میں کاغذ کی ایک لمبی پٹی ہوتی ہے جسے ریکارڈر سے باہر نکالا جاتا ہے۔ سرکلر چارٹ ریکارڈرز میں کاغذ کی ایک گھومتی ڈسک ہوتی ہے جسے زیادہ کثرت سے تبدیل کیا جانا چاہیے، لیکن وہ زیادہ کمپیکٹ ہوتے ہیں اور شیشے کے پیچھے بند ہونے کے قابل ہوتے ہیں۔ رول چارٹ ریکارڈرز اسٹرپ چارٹ ریکارڈرز سے ملتے جلتے ہیں سوائے اس کے کہ ریکارڈ شدہ ڈیٹا گول رول پر محفوظ کیا جاتا ہے، اور یونٹ عام طور پر مکمل طور پر بند ہوتا ہے۔ چارٹ ریکارڈرز پہلے سے ڈیٹ شدہ الیکٹرانک ڈیٹا لاگرز جنہوں نے بہت سی ایپلی کیشنز میں ان کی جگہ لے لی ہے۔ چارلس بیبیج نے ڈائنامومیٹر کار میں ایک چارٹ ریکارڈر شامل کیا جسے اس نے 1838 یا 1839 میں بنایا تھا۔ اس نے اس کی وضاحت اس طرح کی: "ایک ہزار فٹ لمبائی کا کاغذ کا رول آہستہ آہستہ لمبی میز پر خود کو کھول رہا تھا۔ میز کے وسط کو عبور کرنے والے پل سے جڑے تقریبا ایک درجن قلم آہستہ آہستہ یا چھلانگ لگا کر اپنے خود مختار منحنی خطوط کو نشان زد کر رہے تھے۔ کاغذ کی پیش قدمی ریلوے گاڑی کے پہیوں کی طرف کی گئی تھی، جبکہ قلموں میں وقت، لوکوموٹو کے ڈرا بار پل اور متعدد دیگر متغیرات ریکارڈ کیے گئے تھے۔ سیموئل مورس کے ٹیلی گراف سسٹم کا ایک حصہ کوڈ کے نقطوں اور ڈیشوں کا ایک خودکار ریکارڈر تھا، جو کاغذ کے ٹیپ پر ایک برقی مقناطیس کے ذریعے منتقل کردہ قلم کے ذریعے کندہ کیا گیا تھا، جس میں کاغذ کو آگے بڑھانے کے لیے کلاک ورک میکانزم تھا۔ 1848-1850 میں اس طرح کے رجسٹروں کا ایک نظام جان لاک نے ستاروں کے فلکیاتی مشاہدات کی درستگی کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کیا تھا، جو پچھلے طریقوں سے کہیں زیادہ وقت کی درستگی فراہم کرتا ہے۔ یہ طریقہ دوسرے ممالک کے ماہرین فلکیات نے بھی اپنایا تھا۔ ولیم تھامسن، 1858 کا پہلا بیرن کیلون کا سیفون ریکارڈر ایک حساس آلہ تھا جو پانی کے اندر لمبی ٹیلی گراف کیبلز کے ذریعے ٹیلی گراف سگنلز کا مستقل ریکارڈ فراہم کرتا تھا۔ ان ریکارڈرز کو پین رجسٹر کہا جانے لگا، حالانکہ یہ اصطلاح بعد میں قانون نافذ کرنے والے جرگن کا حصہ بن گئی جس میں ڈائل کیے گئے ٹیلی فون نمبروں کو ریکارڈ کرنے کے لیے اس طرح کے رجسٹر کے استعمال کا حوالہ دیا گیا۔ 18 ستمبر 1888 کو ولیم ہنری برسٹل کو 'پریشر انڈیکیٹر اینڈ ریکارڈر' کا پیٹنٹ جاری کیا گیا۔ برسٹل نے 1889 میں برسٹل مینوفیکچرنگ کمپنی کی تشکیل کی۔ برسٹل کمپنی کو ایمرسن الیکٹرک کمپنی نے مارچ 2006 میں حاصل کیا تھا، اور وہ متعدد مختلف الیکٹرو مکینیکل چارٹ ریکارڈرز کے ساتھ ساتھ دیگر آلات، پیمائش اور کنٹرول مصنوعات کی تیاری جاری رکھے ہوئے ہے۔ ماحولیاتی نگرانی کے لیے پہلا چارٹ ریکارڈر امریکی موجد جے سی سٹیونز نے پورٹ لینڈ، اوریگون میں لیوپولڈ اینڈ سٹیونز کے لیے کام کرتے ہوئے ڈیزائن کیا تھا اور اسے 1915 میں اس ڈیزائن کے لیے پیٹنٹ جاری کیا گیا تھا۔ چارٹ ریکارڈر اب بھی ان ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں جہاں فوری بصری فیڈ بیک کی ضرورت ہوتی ہے یا جہاں صارفین کو کمپیوٹر پر ڈیٹا ڈاؤن لوڈ کرنے اور دیکھنے کی ضرورت، موقع یا تکنیکی صلاحیت نہیں ہوتی ہے یا جہاں کوئی برقی طاقت دستیاب نہیں ہے (جیسے آئل رگ پر خطرناک علاقوں میں یا دور دراز ماحولیاتی مطالعات میں)۔ تاہم، ڈیٹالوگرز کی کم ہوتی ہوئی لاگت اور بجلی کی ضروریات انہیں چارٹ ریکارڈرز کو تیزی سے تبدیل کرنے کی اجازت دیتی ہیں، یہاں تک کہ ایسے حالات میں بھی جہاں بیٹری پاور ہی واحد آپشن ہے۔ چارٹ ڈرائیو کاغذ کا چارٹ کلاک ورک یا الیکٹریکل ڈرائیو میکانزم کے ذریعے مستقل شرح سے قلم کے پیچھے چلایا جاتا ہے۔ ایک عام طریقہ یہ ہے کہ ایک چھوٹی سنکرونس موٹر کا استعمال کیا جائے جو پاور فریکوئنسی سے متعلق مستقل رفتار سے گھومتی ہے۔ کاغذ کو آگے بڑھانے کے لیے گیئر ٹرین کا استعمال کیا جاتا ہے۔ صنعتی پٹی چارٹ ریکارڈرز میں دو رفتار گیئر ٹرینیں ہو سکتی ہیں جو کسی عمل کی ابتدائی ایڈجسٹمنٹ کے لیے یا عمل میں اتار چڑھاؤ کی پیروی کے لیے زیادہ رفتار کو استعمال کرنے کی اجازت دیتی ہیں۔ طبی اور سائنسی ریکارڈر درست طریقے سے کنٹرول شدہ رفتار کی ایک وسیع رینج کو سیٹ کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ ایک "X-Y" ریکارڈر دوسرے عمل سگنل کی قیمت کے لحاظ سے چارٹ کو چلاتا ہے۔ مثال کے طور پر، ایک یونیورسل ٹیسٹنگ مشین کسی نمونے پر تناؤ قوت کو اس کی لمبائی کے خلاف پلاٹ کر سکتی ہے۔ مخصوص ریکارڈر پر منحصر ہے، یا تو کاغذ کا چارٹ منتقل کیا جاتا ہے یا پھر قلم کی گاڑی میں حرکت کے دو محور ہوتے ہیں۔ ایکس-وائی ریکارڈر کی مثالیں 18 ویں صدی کی ہیں جو بھاپ کے اشارے کے خاکے کی شکل میں ہیں جو بھاپ کے انجنوں میں دباؤ اور حجم کو ریکارڈ کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ مارکنگ میکانزم کاغذ کو نشان زد کرنے کے لیے بہت سے میکانزم اپنائے گئے ہیں۔ 1858 کے ٹیلی گرافک سائفن ریکارڈر میں ایک باریک کیپلری ٹیوب سیاہی کے ذخیرے سے جڑی ہوئی ہے اور عمل کے سگنل سے منحرف ہوتی ہے۔ جدید پٹی چارٹ ریکارڈرز میں، فائبر ٹپڈ قلم اور سیاہی کے ذخائر دونوں کو ملا کر ایک ڈسپوزایبل کارتوس استعمال کیا گیا ہے۔ ریکارڈر کی دیگر اقسام گرم اسٹائلس اور تھرمل حساس کاغذ کا استعمال کرتی ہیں، ایک اثر پرنٹر جس میں ربن اور برقی طور پر چلنے والا ہتھوڑا استعمال ہوتا ہے، ایک برقی سگنل جو اسٹائلس کے ذریعے برقی حساس کاغذ پر کام کرتا ہے، یا ایک برقی چنگاری جو ایلومینیم شدہ کاغذ پر نظر آنے والی جگہ بناتی ہے۔ حساس اور تیز رفتار ریکارڈر کی ایک شکل میں الٹرا وایلیٹ روشنی کی بیموں کا استعمال کیا جاتا ہے جو آئینے کے گالوانومیٹر سے جھلکتی ہیں، جو روشنی کے حساس کاغذ کی طرف ہوتی ہیں۔ ابتدائی آلات نے سینسڈ پروسیس سگنل سے براہ راست قلم کو منتقل کرنے کی طاقت حاصل کی، جس سے ان کی حساسیت اور ردعمل کی رفتار محدود ہو گئی۔ مارکنگ ڈیوائس اور کاغذ کے درمیان رگڑ پیمائش کی درستگی کو کم کرے گی۔ نیومیٹک، مکینیکل، یا الیکٹرو مکینیکل ایمپلیفائر والے آلات عمل کی پیمائش سے قلم کی حرکت کو الگ کرتے ہیں، جس سے آلہ کی حساسیت اور ریکارڈر کی لچک میں بہت اضافہ ہوتا ہے۔ براہ راست چلنے والے قلم اکثر دائرے کے آرک میں منتقل ہوتے ہیں، جس سے پیمانے کو پڑھنا مشکل ہو جاتا ہے۔ پہلے سے طباعت شدہ چارٹس پر منحنی ترازو چھاپے جاتے ہیں جو مارکنگ قلم کے راستے کی تلافی کرتے ہیں۔ گالوانومیٹر کے آلات کئی قسم کے چارٹ ریکارڈر مارکنگ ڈیوائس کو چلانے کے لیے گالوانومیٹر کا استعمال کرتے ہیں۔ مستقل مقناطیس کے مقناطیسی میدان میں معطل تار کی ہلکی کنڈلی اس کے ذریعے آنے والے کرنٹ کے تناسب سے مڑ جاتی ہے۔ براہ راست پڑھنے والے میٹر کے پوائنٹر اور پیمانے کے بجائے، ریکارڈر قلم یا دیگر مارکنگ ڈیوائس کو مڑاتا ہے۔ تحریری طریقہ کار گرمی سے حساس کاغذ پر ایک گرم سوئی تحریر یا ایک سادہ کھوکھلی سیاہی سے کھلا ہوا قلم ہو سکتا ہے۔ اگر قلم کو کاغذ کے خلاف مسلسل دبایا جاتا ہے، تو گالوانومیٹر اتنا مضبوط ہونا چاہیے کہ قلم کو کاغذ کے رگڑ کے خلاف منتقل کیا جا سکے۔ گالوانومیٹر پر دباؤ کو کم کرنے کے لیے قلم کو صرف وقفے وقفے سے تحریری میڈیم کے خلاف دبایا جا سکتا ہے، تاکہ تاثر پیدا کیا جا سکے، اور پھر دباؤ جاری ہونے کے دوران حرکت کی جا سکے۔ جہاں زیادہ حساسیت اور ردعمل کی رفتار کی ضرورت ہوتی ہے، اس کے بجائے آئینے کے گالوانومیٹر کا استعمال کیا جا سکتا ہے، تاکہ روشنی کی بیم کو موڑ دیا جا سکے جسے فوٹو گرافی کے ذریعے ریکارڈ کیا جا سکے۔ لائٹ بیم آسکلگراف کاغذ کے چارٹ ریکارڈر کی ایک اور قسم لائٹ بیم آسکلگراف تھی۔ اس کی بینڈوتھ ~ 5 کلو ہرٹز مکمل پیمانے پر تھی (دن کے عام پین ریکارڈرز سے تقریبا 100 گنا زیادہ)۔ اصل ماڈلز میں فوٹو حساس کاغذ پر روشنی کی اعلی شدت والی بیم کو نشانہ بنانے کے لیے گالوانومیٹر سے منسلک ایک چھوٹے آئینے کا استعمال کیا گیا تھا۔ آئینے کے چھوٹے بڑے پیمانے پر ایک چارٹ ڈرائیو کے ساتھ مل کر جو کاغذ کو فی سیکنڈ تک منتقل کر سکتا ہے، اعلی بینڈوتھ اور متاثر کن ٹائم محور ریزولوشن فراہم کرتا ہے۔ بعد کے ماڈلز نے آئینے کو ایک اسٹیشنری فائبر آپٹک کیتھوڈ رے ٹیوب سے تبدیل کر دیا جو کاغذ کے ساتھ براہ راست رابطے میں تھا۔ ان ریکارڈرز میں کئی خامیاں تھیں۔ فوٹو حساس کاغذ بہت مہنگا تھا، اور ماحول کی روشنی کے سامنے آنے پر جلد ہی ختم ہو جاتا تھا۔ اعلی چارٹ کی رفتار کا مطلب یہ تھا کہ ٹیسٹ کا دورانیہ انتہائی کم تھا۔ ان آلات کا مقصد 1960 کی دہائی میں ناسا کے راکٹ لانچ اور بیلسٹک واقعات کی ایک وسیع رینج جیسے قلیل مدتی واقعات کو قید کرنا تھا۔ پوٹینٹیومیٹرک (سروو) آلات اینالاگ چارٹ ریکارڈر جو قلم کو براہ راست چلانے کے لیے گالوانومیٹر کی حرکت کا استعمال کرتے ہیں ان کی حساسیت محدود ہوتی ہے۔ پوٹینیومیٹرک قسم کے ریکارڈر میں، مارکنگ قلم کی براہ راست ڈرائیو کو سرو میکانزم سے تبدیل کیا جاتا ہے جہاں قلم کو منتقل کرنے کے لیے توانائی ایک یمپلیفائر کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے۔ موٹر سے چلنے والے قلم کو ایک پوٹینیومیٹر کے سلائڈنگ کانٹیکٹ کو منتقل کرنے کے لیے ترتیب دیا جاتا ہے تاکہ قلم کی پوزیشن کو ایرر ایمپلیفائر تک واپس پہنچایا جا سکے۔ یمپلیفائر موٹر کو اس طرح براہ راست چلاتا ہے کہ مطلوبہ اور اصل قلم کی پوزیشن کے درمیان کی غلطی کو صفر تک کم کر دے۔ ایک مناسب سگنل پروسیسنگ ایمپلیفائر کے ساتھ، اس طرح کے آلات عمل کے اشاروں کی ایک وسیع رینج کو ریکارڈ کر سکتے ہیں۔ تاہم، سروو سسٹم کی جمود ردعمل کی رفتار کو محدود کرتی ہے، جس سے یہ آلات ایک سیکنڈ یا اس سے زیادہ کے عرصے میں تبدیل ہونے والے سگنلز کے لیے سب سے زیادہ مفید بن جاتے ہیں۔ ڈیجیٹل چارٹ ریکارڈر ایک جدید چارٹ ریکارڈر ایک سرایت شدہ کمپیوٹر سسٹم ہے جس میں اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹر، ایک مائیکرو کنکولر، اور ہارڈ کاپی پرنٹنگ ڈیوائس ہے۔ اس طرح کے آلات سگنل پروسیسنگ میں زبردست لچک، عمل میں اتار چڑھاؤ پر متغیر چارٹ کی رفتار کی اجازت دیتے ہیں، اور اپنی پیمائش کو دور دراز مقامات تک بھی پہنچا سکتے ہیں۔ پہلی ڈیجیٹل اکائیوں میں سے ایک ولیم (بل) سی میک ایلروئے جونیئر نے ڈیزائن کیا تھا جو سانتا کلارا، کیلیفورنیا میں ڈوہرمین انسٹرومنٹ کمپنی کے لیے کام کر رہے تھے۔ اس یونٹ تک، زیادہ تر چارٹ ریکارڈر ریک پر نصب تھے اور ان کی رفتار اور حساسیت کی حد ایک تھی۔ میک ایلروئے کا ڈیزائن ایک فوری لوڈنگ پیپر رول 'ٹیبل ٹاپ' یونٹ تھا جس میں سگنل کے تبادلے کے لیے انٹیگریٹڈ چوپر سرکٹ کا استعمال کیا گیا تھا۔ یونٹ میں پلگ ان سرکٹ بورڈ، پلگ ان سنگل یا ملٹی رینج ماڈیول اور پلگ ان سنگل یا ملٹی اسپیڈ ماڈیول تھے۔ ریکارڈر کی حساسیت 1 مائیکرو وولٹ سے 100 وولٹ مکمل پیمانے پر تھی، جو اس وقت صنعت میں سب سے پہلے تھی۔ میک ایلروئے نے 1969 کے اپالو 11 مون لینڈنگ سے گندگی اور چٹان کے نمونوں کا تجزیہ کرنے کے لیے استعمال ہونے والے گیس کرومیٹوگراف کے ڈیزائن اور تعمیر میں بھی مدد کی۔ مزید دیکھیں باروگراف الیکٹروکارڈیوگراف پلاٹر (دو جہتوں میں کام کرتا ہے) پولی گراف سیسموگراف تھرمو-ہائگروگراف حوالہ جات ریکارڈنگ ڈیوائسز