Войти
Самописец, являющийся частью полиграфа 
Самописец круговых диаграмм A Самописец представляет собой электромеханическое устройство, которое записывает тенденцию изменения электрических или механических входных сигналов на лист бумаги (диаграмму). Картографические самописцы могут записывать несколько входных данных с помощью перьев разного цвета и могут записывать на ленточные или круговые диаграммы. Регистраторы диаграмм могут быть полностью механическими с часовыми механизмами, электромеханическими с электрическим часовым механизмом для привода диаграммы (с механическими входами или входами давления) или полностью электронными без каких-либо механических компонентов (виртуальный самописец).
Регистраторы карт имеют три основных формата. Самописцы с ленточными диаграммами имеют длинную полосу бумаги, которая выходит из самописца. Самописцы с круговыми диаграммами имеют вращающийся бумажный диск, который необходимо чаще заменять, но они более компактны и могут быть закрыты за стеклом. Самописцы рулонных диаграмм похожи на самописцы ленточных диаграмм, за исключением того, что записанные данные хранятся на круглом рулоне, и устройство обычно полностью закрыто.
Картографические самописцы предшествовали электронным регистраторам данных, которые заменили их во многих приложениях.
Чарльз Бэббидж включил самописец в динамометрический вагон, который он построил в 1838 или 1839 году. Вот как он описал он: «Рулон бумаги длиной в тысячу футов медленно раскручивался на длинном столе... Около дюжины ручек, соединенных мостом, пересекающим середину стола, каждая постепенно или скачкообразно отмечала свою независимую кривую.... »Подача бумаги была привязана к колесам железнодорожного вагона, в то время как ручки фиксировали время, тяговое усилие локомотива и многие другие переменные.
Частью телеграфной системы Сэмюэля Морса был автоматический регистратор точек и тире кода, начертанных на бумажной ленте ручкой, перемещаемой с помощью электромагнита, с часовым механизмом. продвигая бумагу. В 1848-1850 годах система таких регистров использовалась Джоном Локком для повышения точности астрономических наблюдений за звездами, обеспечивая гораздо более высокую точность синхронизации, чем предыдущие методы. Этот метод был принят астрономами и в других странах. Уильям Томсон, 1-й барон Кельвин сифонный самописец 1858 года был чувствительным прибором, который обеспечивал постоянную запись телеграфных сигналов через длинные подводные телеграфные кабели. Эти записывающие устройства стали называться ручными регистрами, хотя позже этот термин стал частью жаргона правоохранительных органов, относящегося к использованию такого регистра для записи набранных телефонных номеров.
Патент на «Индикатор и регистратор давления» был выдан Уильяму Генри Бристолю 18 сентября 1888 года. В 1889 году в Бристоле была создана компания Bristol Manufacturing Company. была приобретена Emerson Electric Company в марте 2006 года и продолжает производить ряд различных электромеханических самописцев, а также другие приборы, измерения и контрольные приборы.
Первый самописец для мониторинга окружающей среды был разработан американским изобретателем Дж. С. Стивенсом во время работы в Leupold Stevens в Портленде, штат Орегон, и получил патент на эту конструкцию. в 1915 году. Картографические самописцы все еще используются в приложениях, где требуется мгновенная визуальная обратная связь или где у пользователей нет необходимости, возможности или технической возможности загружать и просматривать данные на компьютере или где отсутствует электричество (например, в опасных зонах на нефтяной вышке или в дистанционных экологических исследованиях). Однако снижение стоимости регистраторов данных и требований к питанию позволяет им все чаще заменять самописцы, даже в тех случаях, когда питание от батареи является единственным вариантом.
Регистраторы диаграмм панели управления на водоочистной установке регистрируют расход воды на различных этапах процесса. Бумажная диаграмма с постоянной скоростью проходит мимо ручки с помощью часовой механизм или механизм электропривода. Одним из распространенных методов является использование миниатюрного синхронного двигателя, который вращается с постоянной скоростью, связанной с частотой сети ; зубчатая передача используется для продвижения бумаги. Промышленные ленточные самописцы могут иметь двухскоростные зубчатые передачи, которые позволяют использовать более высокую скорость для начальной настройки процесса или для отслеживания сбоев в процессе. Медицинские и научные регистраторы позволяют устанавливать широкий диапазон точно регулируемых скоростей.
Регистратор "X-Y" управляет диаграммой в зависимости от значения другого сигнала процесса. Например, универсальная испытательная машина может отображать силу растяжения на образце в зависимости от его длины. В зависимости от конкретного записывающего устройства либо бумажная диаграмма перемещается, либо каретка пера имеет две оси движения. Примеры XY-самописца относятся к 18 веку в виде диаграмм-индикаторов пара, используемых для регистрации давления и объема в паровых двигателях.
Самописец с круговой диаграммой, отслеживающий температуру в здании Для маркировки бумаги было принято много механизмов. В телеграфном сифонном самописце 1858 года тонкая капиллярная трубка соединена с резервуаром для чернил и отклоняется технологическим сигналом. В современных регистраторах с ленточными диаграммами используется одноразовый картридж, в котором сочетаются ручка с волоконным наконечником и резервуар для чернил. В других типах записывающих устройств используется нагретый стилус и термочувствительная бумага, ударный принтер с лентой и электрически управляемым молотком, электрический сигнал, действующий через иглу на электрочувствительную бумагу, или электрическая искра, которая оставляет видимое пятно на алюминизированной бумаге.. В одном из видов чувствительного и высокоскоростного регистратора использовались лучи ультрафиолетового света, отраженные от зеркала гальванометра, направленные на светочувствительную бумагу.
Самые ранние инструменты получали способность перемещать перо непосредственно из воспринимаемого технологического сигнала, что ограничивало их чувствительность и скорость реакции. Трение между маркировочным устройством и бумагой снизило бы точность измерений. Инструменты с пневматическими, механическими или электромеханическими усилителями отделяют движение пера от измерения процесса, значительно повышая чувствительность инструмента и гибкость записывающего устройства. Ручки с прямым приводом часто двигались по дуге круга, что затрудняло чтение шкалы; На предварительно напечатанных диаграммах напечатаны криволинейные шкалы, которые компенсируют путь маркера.
Многие типы самописцев используют гальванометр для управления маркировочное устройство. Легкая катушка из проволоки, подвешенная в магнитном поле постоянного магнита, отклоняется пропорционально протекающему через него току; вместо стрелки и шкалы измерителя прямого отсчета записывающее устройство отклоняет ручку или другое маркировочное устройство. Пишущий механизм может быть нагретой иглой для письма на термочувствительной бумаге или простым полым пером с подачей чернил. Если перо постоянно прижимается к бумаге, гальванометр должен быть достаточно сильным, чтобы перемещать перо против трения бумаги. Чтобы уменьшить нагрузку на гальванометр, перо можно было бы вместо этого только периодически прижимать к пишущему средству, чтобы произвести отпечаток, а затем перемещаться, пока давление ослаблено.
Если требуется большая чувствительность и скорость реакции 74>зеркальный гальванометр, может использоваться вместо этого для отклонения луча света, который может быть записан фотографически.
Другим типом бумажных самописцев был осциллограф светового луча. У него была полоса пропускания ~ 5 кГц (примерно в 100 раз выше, чем у типичных перьевых самописцев того времени). В исходных моделях использовалось маленькое зеркало, прикрепленное к гальванометру, чтобы направлять луч света высокой интенсивности на светочувствительную бумагу. Сочетание крошечной массы зеркала в сочетании с приводом диаграммы, который мог перемещать бумагу со скоростью до 120 дюймов (3000 мм) в секунду, обеспечило широкую полосу пропускания и впечатляющее разрешение по оси времени. Более поздние модели заменили зеркало стационарной волоконно-оптической электронно-лучевой трубкой, которая находилась в непосредственном контакте с бумагой.
У этих рекордеров было несколько недостатков. Фоточувствительная бумага была очень дорогой и быстро выцветала при воздействии окружающего света. Высокая скорость диаграммы означала, что продолжительность тестирования была чрезвычайно короткой. Эти инструменты предназначались для захвата краткосрочных событий, таких как запуски ракет НАСА в 1960-х годах, а также широкий спектр баллистических событий.
Аналоговые самописцы, использующие гальванометрическое движение для непосредственного управления пером, имеют ограниченную чувствительность. В записывающем устройстве потенциометрического типа прямой привод маркерного пера заменен на сервомеханизм, в котором энергия для перемещения пера подается от усилителя. Ручка с электроприводом предназначена для перемещения скользящего контакта потенциометра, чтобы вернуть положение ручки в усилитель ошибки. Усилитель управляет двигателем таким образом, чтобы уменьшить ошибку между желаемым и фактическим положением пера до нуля. При наличии подходящего усилителя обработки сигналов такие приборы могут записывать широкий спектр технологических сигналов. Однако инерция сервосистемы ограничивает скорость отклика, что делает эти инструменты наиболее полезными для сигналов, изменяющихся в течение секунды и более.
Современные самописцы. представляет собой встроенную компьютерную систему с аналого-цифровым преобразователем , микроконтроллером и устройством для печати бумажных копий; такие инструменты обеспечивают большую гибкость в обработке сигналов, изменяют скорость графика при сбоях в процессе, а также могут передавать свои измерения в удаленные точки.
Одно из первых цифровых устройств было разработано Уильямом (Билл) К. МакЭлроем-младшим, работающим в компании Dohrman Instrument Company в Санта-Кларе, Калифорния. До этого устройства большинство самописцев монтировались в стойку и имели один диапазон скорости и один диапазон чувствительности. Конструкция г-на МакЭлроя представляла собой настольное устройство для мгновенной загрузки бумажных рулонов, использующее для преобразования сигнала интегральную схему прерывателя. Устройство имело подключаемые печатные платы, подключаемые одно- или многодиапазонные модули и подключаемые одно- или многоскоростные модули. Чувствительность регистратора составляла от 1 микровольта до 100 вольт полной шкалы, что в то время было первым в отрасли. Г-н МакЭлрой также участвовал в разработке и изготовлении газового хроматографа, который использовался для анализа образцов грязи и горных пород после высадки на Луну в 1969 году.
 | Викискладе есть носители, связанные с Регистратором диаграмм. |
