ক্ষণগণনা ঘড়ি

ক্ষণগণনা ঘড়ি হল এক ধরনের ঘড়ি বা সময়গণক যন্ত্র যা একটি পূর্বনির্ধারিত সময়-ব্যবধান থেকে সময় শূন্যে (০০:০০) পৌঁছানো পর্যন্ত উল্টোদিকে সময় গণনা করা শুরু করে এবং সময় ফুরিয়ে গেলে তা একটি ধ্বনি, আলোর ঝলক বা অন্য কোনও উপায়ে একটি সতর্কসংকেত প্রদান করে। বালিঘড়ি এক ধরনের সাধারণ ক্ষণগণনা ঘড়ির উদাহরণ। ক্ষণগণনা ঘড়ি ভৌত যন্ত্র কিংবা বিমূর্ত সফটওয়্যারের মাধ্যমে তৈরি হতে পারে।
ক্ষণগণনা ঘড়ির বিপরীত ধরনের ঘড়িটি হল "বিরামঘড়ি"। এগুলি কোনও প্রদত্ত মূহূর্তকে ০০:০০ (শূন্য সময়) ধরে সময় গণনা শুরু করে এবং ভবিষ্যতের কোনও এক মুহূর্তে (গণনা শুরু করার মুহূর্ত থেকে ঐ মুহূর্ত পর্যন্ত) মোট অতিবাহিত সময় পরিমাপ করে। "সময়ভিত্তিক বৈদ্যুতিক চাবি" বলতে এমন এক ধরনের ক্ষণগণনা ঘড়িকে বোঝায়, যা বৈদ্যুতিক বর্তনীর খোলা বা বন্ধ করার চাবি (সুইচ) নিয়ন্ত্রণ করে।
যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়িগুলি সময় পরিমাপের জন্য ঘড়ির কলকব্জা ব্যবহার করে। হস্তচালিত ক্ষণগণনা ঘড়িগুলিতে সাধারণত ঘড়ির কাঁটাকে কাঙ্ক্ষিত সময়-ব্যবধান পর্যন্ত ঘুরিয়ে উল্টোদিকে সময় গণনার জন্য প্রস্তুত করা হয়। কাঁটা ঘোরালে ঘড়ির স্থিতিস্থাপক মূলকুণ্ডলীতে (মেইনস্প্রিং) শক্তি সঞ্চিত হয়, যা দিয়ে ঘড়িটি চলে। এই যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়িগুলি একটি যান্ত্রিক ঘুম-ভাঙানো ঘড়ির মতোই কাজ করে। মূলকুণ্ডলীর শক্তি একটি ভারসাম্য চাকাকে অগ্রপশ্চাৎ দুলতে সাহায্য করে। চাকার প্রতিটি দোলন ঘড়ির গিয়ার ব্যবস্থাটি নির্দিষ্ট অল্প পরিমাণে এগিয়ে যাওয়ার জন্য ছেড়ে দেয়, যার ফলে ঘড়ির কাঁটাটি শূন্যে পৌঁছানো পর্যন্ত নিয়মিত গতিতে পেছাতে থাকে। শূন্যে পৌঁছালে একটি লিভারের বাহু একটি ঘণ্টায় আঘাত করে ধ্বনি উৎপাদন করে। রান্নাঘরের কাজের জন্য যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়িটি ১৯২৬ সালে উদ্ভাবন করা হয়।
সবচেয়ে সহজ এবং প্রাচীন ধরনের যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়ি হল বালিঘড়ি। বালিঘড়ি একটি সরু কাচের পথ দিয়ে সংযুক্ত দুইটি কাচের প্রকোষ্ঠ দিয়ে গঠিত। একটি প্রকোষ্ঠে নির্দিষ্ট পরিমাণ বালি থাকে যা সরু খোলা পথ দিয়ে অন্য প্রকোষ্ঠে প্রবাহিত হয়। সমস্ত বালি দ্বিতীয় প্রকোষ্ঠে নিষ্কাশিত হলে ক্ষণগণনা শেষ হয়।
স্বল্প-মেয়াদী দ্বিধাতু তড়িৎ-যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়িগুলি একটি তাপীয় ক্রিয়াপদ্ধতি ব্যবহার করে, যেখানে এমন দুইটি ধাতুর (সাধারণত ইস্পাত ও ব্রোঞ্জ) ফালি দিয়ে তৈরি একটি ধাতব অঙ্গুলী থাকে যে ধাতুগুলির তাপীয় প্রসারণের হার ভিন্ন। এই অঙ্গুলীর মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হলে ধাতুগুলি উত্তপ্ত হয়, কিন্তু একটি পার্শ্ব অন্যটির তুলনায় কম প্রসারিত হয় এবং ধাতব অঙ্গুলীরটির প্রান্তে স্থাপিত একটি বৈদ্যুতিক সংযোগযন্ত্র একটি বৈদ্যুতিক চাবির সংযোগযন্ত্রের দিকে বা সেটি থেকে দূরে সরে যায়। এই ধরণের ক্ষণগণনা ঘড়িগুলির সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয় "ঝলকানি সৃষ্টিকারক" (ফ্ল্যাশার) উপাংশগুলিতে, যেগুলি মোটরগাড়িতে ঘোরার সংকেতের ঝলকানি দিতে এবং কখনও কখনও বড়দিনের বাতিগুলিতে ব্যবহার করা হয়। এটি একটি অ-ইলেকট্রনীয় জাতীয় বহুকম্পক (মাল্টিভাইব্রেটর)।
একটি তড়িৎ-যান্ত্রিক দন্তক ক্ষণগণনা ঘড়িতে একটি ক্ষুদ্র সমলয় পরিবর্তী তড়িৎ মোটর ব্যবহার করা হয়, যাতে একটি দন্তক বা ক্যামকে চাবি-সংযোগস্থলের একটি চিরুনির সাথে লাগিয়ে ঘোরানো হয়। পরিবর্তী তড়িৎ মোটরটি পরিবর্তী তড়িৎ প্রবাহ দ্বারা সঠিক গতিতে ঘোরানো হয়, যে তড়িৎ প্রবাহটিকে বিদ্যুৎ সরবরাহ কোম্পানিগুলি সাবধানতার সাথে নিয়ন্ত্রণ করে। দাঁতালো চাকাগুলি (গিয়ার) পছন্দসই গতিতে একটি শক্তিসঞ্চালক দণ্ড (শ্যাফ্ট) পরিচালনা করে এবং দন্তকটিকে ঘোরায়। এই ধরনের ক্ষণগণনা ঘড়ির সবচেয়ে সাধারণ ব্যবহার এখন কাপড় ধোয়ার যন্ত্র, কাপড় শুকানোর যন্ত্র এবং বাসনকোসন ধোয়ার যন্ত্রে পরিলক্ষিত হয়। এই ধরণের ক্ষণগণনা ঘড়িতে প্রায়শই দাঁতালো চাকাব্যবস্থা (গিয়ার ট্রেন) এবং দন্তকের (ক্যাম) মধ্যে একটি ঘর্ষণ নিয়ন্ত্রক (ক্লাচ) থাকে, যাতে সময় পুনরায় স্থির করার জন্য দন্তকটিকে ঘুরিয়ে দেওয়া সম্ভব হয়।
এই ধরনের প্রযুক্তিগুলিতে তড়িৎ-যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়িগুলি আজও টিকে আছে, কারণ যান্ত্রিক চাবি-সংযোগগুলি শক্তিশালী আলো, মোটর এবং হিটার নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রয়োজনীয় অর্ধপরিবাহী কলকৌশলের তুলনায় এখনও কম ব্যয়বহুল হতে পারে।
অতীতে এই তড়িৎ-যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়িগুলিকে প্রায়শই বৈদ্যুতিক অনুপ্রচারক (রিলে) দিয়ে একত্রিত করে তড়িৎ-যান্ত্রিক নিয়ন্ত্রক যন্ত্র তৈরি করা হত। ১৯৫০ এবং ১৯৬০-এর দশকে বায়বান্তরীক্ষ এবং অস্ত্র ব্যবস্থায় ব্যাপক ব্যবহারের কারণে তড়িৎ-যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়িগুলির ব্যাপক উন্নয়ন ঘটে। পূর্বলেখনযোগ্য (প্রোগ্রামেবল) তড়িৎ-যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়িগুলি শুরুর দিকের রকেট এবং নিক্ষেপী ক্ষেপণাস্ত্রের উৎক্ষেপণ ক্রম নিয়ন্ত্রণ করত। ডিজিটাল ইলেকট্রনীয় প্রযুক্তির অগ্রগতি এবং দাম কমে যাওয়ার সাথে সাথে ইলেকট্রনীয় ক্ষণগণনা ঘড়িগুলি আরও সুবিধাজনক হয়ে উঠেছে।
ইলেকট্রনীয় ক্ষণগণনা ঘড়িগুলি মূলত বিশেষ কিছু ইলেকট্রনীয় প্রযুক্তিসহ কোয়ার্টজ ঘড়ি, যেগুলি যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়ির তুলনায় অধিক সূক্ষ্মতা ও সঠিকতা অর্জন করতে পারে। এগুলির ভেতরে ডিজিটাল ইলেকট্রনীয় প্রযুক্তি থাকলেও, প্রদর্শন পর্দাটি (ডিসপ্লে) বাস্তবানুগ (অ্যানালগ) বা দ্বি-আঙ্কিক (ডিজিটাল) হতে পারে। সমন্বিত বর্তনীগুলি ডিজিটাল যুক্তিকে এতটাই সস্তা করে তুলেছে যে একটি ইলেকট্রনীয় ক্ষণগণনা ঘড়ি বর্তমানে অনেক যান্ত্রিক এবং তড়িৎ-যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়ির তুলনায় কম দামী। স্বতন্ত্র ক্ষণগণনা ঘড়িগুলিকে মূলত একটি ঘড়ির মতোই একটি সাধারণ একক-চিলতে পরিগণক ব্যবস্থা (কম্পিউটার সিস্টেম) হিসেবে বাস্তবায়ন করা হয় এবং এগুলিতে সাধারণত একই ধরনের গণ-উৎপাদিত প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়।
আজকাল সফটওয়্যারেও (অর্থাৎ বিমূর্তভাবেও) অনেক ক্ষণগণনা ঘড়ি বাস্তবায়ন করা হয়েছে। আধুনিক কন্ট্রোলাররা ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল যন্ত্রাংশে ভরা বাক্সের পরিবর্তে একটি প্রোগ্রামেবল লজিক কন্ট্রোলার (PLC) ব্যবহার করে। লজিকটি সাধারণত রিলে-র মতো ডিজাইন করা হয়, ল্যাডার লজিক নামক একটি বিশেষ কম্পিউটার ভাষা ব্যবহার করে। পিএলসি-তে, ক্ষণগণনা ঘড়িগুলি সাধারণত কন্ট্রোলারের মধ্যে তৈরি সফ্টওয়্যার দ্বারা সিমুলেটেড হয়। প্রতিটি ক্ষণগণনা ঘড়ি সফ্টওয়্যার দ্বারা রক্ষণাবেক্ষণ করা একটি টেবিলের একটি এন্ট্রি মাত্র।
পরিগণক ব্যবস্থাগুলিতে (কম্পিউটার সিস্টেম) সাধারণত কমপক্ষে একটি ভৌত (হার্ডওয়্যার) ক্ষণগণনা ঘড়ি থাকে। এগুলি সাধারণত কিছু ডিজিটাল সংখ্যাগণক, যেগুলি একটি নির্দিষ্ট কম্পাংকে (যা আগে থেকে স্থাপনযোগ্য হয়ে থাকে) বৃদ্ধি বা হ্রাস পায়, এবং শূন্যে পৌঁছানোর সময় প্রক্রিয়াজাতকারককে (প্রসেসর) বাধাগ্রস্ত করে। একটি বিকল্প নকশায় এমন একটি সংখ্যাগণক ব্যবহার করা হয় যার ওয়ার্ডের আকার যথেষ্ট বড় হয়ে থাকে এবং পরিগণক ব্যবস্থার আয়ুষ্কাল শেষ হওয়ার আগ পর্যন্ত এটি তার স্থান-সংকুলান সীমায় পৌঁছাবে না।
আরও উন্নত ক্ষণগণনা ঘড়িগুলিতে সফটওয়্যার দ্বারা পূর্বস্থাপিত একটি নির্দিষ্ট মানের সাথে ক্ষণগণনা ঘড়ির মান তুলনা করার জন্য তুলনামূলক যুক্তিব্যবস্থা থাকতে পারে, যা ক্ষণগণনা ঘড়ির মান পূর্বস্থাপিত মানের সাথে মিলে গেলে কিছু কাজ শুরু করে। এটিকে কোনও ঘটনা পরিমাপ করতে অথবা স্পন্দন-প্রস্থবিশিষ্ট উপযোজিত তরঙ্গরূপ উৎপাদনের দ্বারা মোটরের গতি নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এক্ষেত্রে একটি ডি-শ্রেণীর ডিজিটাল ইলেকট্রনীয় বিবর্ধক (অ্যামপ্লিফায়ার) ব্যবহার করা হয়।
পরিগণক ব্যবস্থাতে (কম্পিউটার সিস্টেম) ভৌত যন্ত্রাংশভিত্তিক ক্ষণগণনা ঘড়ির (হার্ডওয়্যার টাইমার) একটি বিশেষ ব্যবহার হল পাহারাদার ক্ষণগণনা ঘড়ি (ওয়াচডগ টাইমার), যেগুলিকে কোনও সফটওয়্যার ব্যর্থ হলে সিস্টেমের হার্ডওয়্যার পুনর্স্থাপনের (রিসেট) করার জন্য নকশা করা হয়েছে।
এই ধরণের ক্ষণগণনা ঘড়িগুলি কোনও যন্ত্র বা যন্ত্রাংশ নয়, এগুলি কেবল বিমূর্ত সফটওয়্যার হিসাবে বিদ্যমান। এগুলি সাধারণত সফটওয়্যার চালানোর জন্য ব্যবহৃত হার্ডওয়্যার ডিভাইসে ইতিমধ্যে বিদ্যমান একটি ঘড়ি উৎপাদকের নির্ভুলতার উপর নির্ভর করে।
মুঠোফোনের ক্রমবর্ধমান জনপ্রিয়তার কারণে যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়ির অনুকরণ করে অনেক ক্ষণগণনা ঘড়ি অ্যাপ তৈরি করা হয়েছে, যেগুলি অত্যন্ত পরিশীলিত ক্রিয়া সম্পাদন করতে পারে। এই অ্যাপগুলি ব্যবহার করাও সহজ, কারণ এগুলি মুহূর্তেই হাতের মুঠোয় মুঠোফোনের মধ্যে অ্যাপ হিসেবে পাওয়া যায়, আলাদা কোনও যন্ত্র কেনা বা বহন করার প্রয়োজন হয় না। ক্ষণগণনা ঘড়িগুলি সফ্টওয়্যার অ্যাপ্লিকেশন হিসেবে মুঠোফোন (স্মার্টফোন), স্মার্টওয়াচ (বুদ্ধিমান ঘড়ি), অথবা ট্যাবলেটে লভ্য হতে পারে। এই অ্যাপগুলির মধ্যে কিছু হল ক্ষণগণনা ঘড়ি, বিরামঘড়ি, ইত্যাদি। এই ক্ষণগণনা ঘড়ি অ্যাপগুলি একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য পূর্বস্থাপিত করা যেতে পারে এবং কাজ বা প্রশিক্ষণে অতিবাহিত সময় অনুসরণ করার জন্য, বাচ্চাদের কাজ করতে অনুপ্রাণিত করার জন্য, অথবা রান্নায় অতিবাহিত সময় গণনা করার ঐতিহ্যবাহী উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা ডিম রান্নার ক্ষণগণনা ঘড়ি প্রতিস্থাপন করার জন্য ব্যবহৃত হতে পারে।
এই অ্যাপগুলি বালিঘড়ির চেয়ে বা যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়ির চেয়ে উন্নত হতে পারে। বালিঘড়িগুলি সূক্ষ্ম এবং সুস্পষ্ট নয় এবং এগুলিতে বালির ধারা আটকে যেতে পারে। মুঠোফোনের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহারকারীর পছন্দমাফিক পরিবর্তন সাধনের (কাস্টোমাইজেশন) যে সুবিধা প্রদান করা হয়, যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়িগুলিতে সেটির অভাব থাকে। যেমন অ্যাপে ব্যক্তিগত প্রয়োজনের জন্য শব্দের জোরালোতা কম-বেশি করা যায়, যা যান্ত্রিক ক্ষণগণনা ঘড়িতে সম্ভব নয়। এছাড়া বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনে একাধিক সতর্কধ্বনি থেকে একটি পছন্দের ধ্বনি নির্বাচন করার সুবিধা থাকে।
কিছু ক্ষণগণনা ঘড়ি অ্যাপ্লিকেশন শিশুদের সময়ের ধারণা শেখাতে, সময়মতো কাজ শেষ করতে এবং অনুপ্রাণিত করতে সাহায্য করতে পারে। এই অ্যাপ্লিকেশনগুলি বিশেষ করে অতিচঞ্চল অমনোযোগী রোগ, ডাউন সংলক্ষণ, ইত্যাদিতে আক্রান্ত প্রতিবন্ধী শিশুদের ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হলেও সব ব্যক্তিই এগুলি থেকে উপকৃত হতে পারে।