เครื่องวิเคราะห์ความขุ่นแบบบูรณาการออนไลน์สำหรับน้ำดื่ม

ความขุ่น ซึ่งเป็นการวัดระดับความไม่ใสของของเหลว ได้รับการยอมรับว่าเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำที่ง่ายและพื้นฐาน มีการใช้ในการตรวจสอบคุณภาพน้ำดื่ม รวมถึงน้ำที่ผ่านการกรองมานานหลายทศวรรษ การวัดความขุ่นเกี่ยวข้องกับการใช้ลำแสงที่มีลักษณะเฉพาะที่กำหนดไว้ เพื่อตรวจสอบปริมาณอนุภาคในน้ำหรือตัวอย่างของเหลวอื่นๆ ในเชิงกึ่งปริมาณ ลำแสงนี้เรียกว่าลำแสงตกกระทบ สารที่อยู่ในน้ำจะทำให้ลำแสงตกกระทบเกิดการกระเจิง และแสงที่กระเจิงนี้จะถูกตรวจจับและวัดปริมาณเทียบกับมาตรฐานการสอบเทียบที่ตรวจสอบได้ ยิ่งปริมาณอนุภาคในตัวอย่างมากเท่าใด การกระเจิงของลำแสงตกกระทบก็จะยิ่งมากขึ้น และความขุ่นที่ได้ก็จะยิ่งสูงขึ้น

อนุภาคใดๆ ในตัวอย่างที่ผ่านแหล่งกำเนิดแสงที่กำหนด (มักจะเป็นหลอดไฟไส้ หลอดไฟ LED หรือเลเซอร์ไดโอด) สามารถทำให้เกิดความขุ่นโดยรวมในตัวอย่างได้ เป้าหมายของการกรองคือการกำจัดอนุภาคออกจากตัวอย่างใดๆ เมื่อระบบการกรองทำงานได้อย่างถูกต้องและได้รับการตรวจสอบด้วยเครื่องวัดความขุ่น ความขุ่นของน้ำที่ผ่านการกรองจะมีค่าต่ำและคงที่ เครื่องวัดความขุ่นบางชนิดอาจมีประสิทธิภาพลดลงในน้ำที่สะอาดมาก ซึ่งขนาดอนุภาคและจำนวนอนุภาคต่ำมาก สำหรับเครื่องวัดความขุ่นที่ขาดความไวในระดับต่ำเหล่านี้ การเปลี่ยนแปลงความขุ่นที่เกิดจากการรั่วของตัวกรองอาจมีขนาดเล็กมากจนแยกไม่ออกจากการเปลี่ยนแปลงความขุ่นพื้นฐานของเครื่องมือ

สัญญาณรบกวนพื้นฐานนี้มีแหล่งที่มาหลายแหล่ง ได้แก่ สัญญาณรบกวนภายในเครื่องมือ (สัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์) แสงรบกวนจากเครื่องมือ สัญญาณรบกวนจากตัวอย่าง และสัญญาณรบกวนจากแหล่งกำเนิดแสงเอง สัญญาณรบกวนเหล่านี้จะสะสมกันและกลายเป็นสาเหตุหลักของการตรวจวัดความขุ่นที่ผิดพลาด และอาจส่งผลเสียต่อขีดจำกัดการตรวจวัดของเครื่องมือได้

เรื่องมาตรฐานในการวัดความขุ่นนั้นมีความซับซ้อน ส่วนหนึ่งเกิดจากความหลากหลายของประเภทของมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปและเป็นที่ยอมรับสำหรับการรายงานโดยองค์กรต่างๆ เช่น USEPA และ Standard Methods และอีกส่วนหนึ่งเกิดจากคำศัพท์หรือคำจำกัดความที่ใช้กับมาตรฐานเหล่านั้น ใน Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater ฉบับที่ 19 ได้มีการชี้แจงเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำหนดมาตรฐานปฐมภูมิและทุติยภูมิ Standard Methods กำหนดให้มาตรฐานปฐมภูมิคือมาตรฐานที่ผู้ใช้เตรียมขึ้นจากวัตถุดิบที่ตรวจสอบย้อนกลับได้ โดยใช้วิธีการที่แม่นยำและภายใต้สภาวะแวดล้อมที่ควบคุมได้ ในการวัดความขุ่น Formazin เป็นมาตรฐานปฐมภูมิที่ได้รับการยอมรับอย่างแท้จริงเพียงอย่างเดียว และมาตรฐานอื่นๆ ทั้งหมดนั้นตรวจสอบย้อนกลับไปยัง Formazin นอกจากนี้ อัลกอริทึมของเครื่องมือและข้อกำหนดสำหรับเครื่องวัดความขุ่นควรได้รับการออกแบบโดยอิงจากมาตรฐานปฐมภูมินี้

มาตรฐานวิธีการในปัจจุบันกำหนดให้มาตรฐานรองคือมาตรฐานที่ผู้ผลิต (หรือองค์กรทดสอบอิสระ) รับรองว่าให้ผลการสอบเทียบเครื่องมือที่เทียบเท่า (ภายในขอบเขตที่กำหนด) กับผลลัพธ์ที่ได้จากการสอบเทียบเครื่องมือด้วยมาตรฐานฟอร์มาซินที่ผู้ใช้เตรียมเอง (มาตรฐานหลัก) มีมาตรฐานต่างๆ ที่เหมาะสมสำหรับการสอบเทียบให้เลือกใช้ ได้แก่ สารแขวนลอยฟอร์มาซิน 4,000 NTU ที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ สารแขวนลอยฟอร์มาซินที่เสถียร (StablCal™ Stabilized Formazin Standards ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า StablCal Standards, StablCal Solutions หรือ StablCal) และสารแขวนลอยไมโครสเฟียร์ของสไตรีนไดไวนิลเบนซีนโคพอลิเมอร์ที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์