เครื่องวิเคราะห์ความขุ่นแบบบูรณาการออนไลน์สำหรับน้ำดื่ม

ความขุ่นเป็นการวัดความขุ่นในของเหลว ได้รับการยอมรับว่าเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำที่เรียบง่ายและพื้นฐาน มีการใช้ในการตรวจสอบน้ำดื่ม รวมถึงน้ำที่เกิดจากการกรองมาหลายทศวรรษ การวัดความขุ่นเกี่ยวข้องกับการใช้ลำแสงที่มีลักษณะเฉพาะ เพื่อกำหนดปริมาณอนุภาคที่มีอยู่ในน้ำหรือตัวอย่างของเหลวอื่นๆ ลำแสงนี้เรียกว่าลำแสงตกกระทบ วัตถุที่อยู่ในน้ำทำให้ลำแสงตกกระทบกระจัดกระจาย และแสงที่กระจัดกระจายนี้จะถูกตรวจจับและวัดปริมาณโดยเปรียบเทียบกับมาตรฐานการสอบเทียบที่ตรวจสอบได้ ยิ่งปริมาณอนุภาคที่มีอยู่ในตัวอย่างมากเท่าใด ลำแสงตกกระทบจะกระจัดกระจายมากขึ้นเท่านั้น และความขุ่นที่เกิดขึ้นก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

อนุภาคใดๆ ในตัวอย่างที่ผ่านแหล่งกำเนิดแสงตกกระทบที่กำหนดไว้ (มักเป็นหลอดไส้ ไดโอดเปล่งแสง (LED) หรือไดโอดเลเซอร์) สามารถส่งผลต่อความขุ่นโดยรวมในตัวอย่างได้ เป้าหมายของการกรองคือการกำจัดอนุภาคออกจากตัวอย่างที่กำหนด เมื่อระบบกรองทำงานได้อย่างถูกต้องและติดตามด้วยเครื่องวัดความขุ่น ความขุ่นของน้ำทิ้งจะแสดงลักษณะเป็นการวัดที่ต่ำและเสถียร เครื่องวัดความขุ่นบางรุ่นมีประสิทธิภาพน้อยลงในน้ำที่สะอาดเป็นพิเศษ ซึ่งขนาดและจำนวนอนุภาคอยู่ในระดับต่ำมาก สำหรับเครื่องวัดความขุ่นที่ขาดความไวในระดับต่ำเหล่านี้ ความเปลี่ยนแปลงของความขุ่นที่เกิดจากการรั่วไหลของตัวกรองอาจมีน้อยมากจนแยกแยะไม่ออกจากสัญญาณรบกวนพื้นฐานของความขุ่นของเครื่องมือ

สัญญาณรบกวนพื้นฐานนี้มีแหล่งกำเนิดอยู่หลายแหล่ง เช่น สัญญาณรบกวนจากเครื่องมือ (สัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์) แสงรบกวนจากเครื่องมือ สัญญาณรบกวนจากตัวอย่าง และสัญญาณรบกวนจากแหล่งกำเนิดแสงเอง สัญญาณรบกวนเหล่านี้เป็นผลรวมและกลายเป็นแหล่งกำเนิดหลักของการตอบสนองความขุ่นที่เป็นบวกปลอม และอาจส่งผลเสียต่อขีดจำกัดการตรวจจับของเครื่องมือ

ประเด็นของมาตรฐานในการวัดความขุ่นนั้นมีความซับซ้อน เนื่องจากมีมาตรฐานหลายประเภทที่ใช้กันทั่วไปและเป็นที่ยอมรับสำหรับการรายงานโดยองค์กรต่างๆ เช่น USEPA และ Standard Methods และยังมีคำศัพท์หรือคำจำกัดความที่ใช้กับมาตรฐานเหล่านี้อีกด้วย ใน Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater ฉบับที่ 19 ได้ชี้แจงให้ชัดเจนขึ้นในการกำหนดมาตรฐานหลักและมาตรฐานรอง Standard Methods กำหนดมาตรฐานหลักว่าเป็นมาตรฐานที่ผู้ใช้เตรียมขึ้นจากวัตถุดิบที่ตรวจสอบได้ โดยใช้วิธีการที่แม่นยำและภายใต้สภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ สำหรับความขุ่น Formazin เป็นมาตรฐานหลักที่แท้จริงเพียงมาตรฐานเดียวที่ได้รับการยอมรับ และมาตรฐานอื่นๆ ทั้งหมดสามารถสืบย้อนไปยัง Formazin ได้ นอกจากนี้ ควรออกแบบอัลกอริทึมและข้อกำหนดของเครื่องมือสำหรับเครื่องวัดความขุ่นโดยยึดตามมาตรฐานหลักนี้

ปัจจุบัน วิธีมาตรฐานได้กำหนดมาตรฐานรองว่าเป็นมาตรฐานที่ผู้ผลิต (หรือองค์กรทดสอบอิสระ) ได้รับรองเพื่อให้ผลการสอบเทียบเครื่องมือเทียบเท่า (ภายในขีดจำกัดบางประการ) กับผลลัพธ์ที่ได้เมื่อเครื่องมือได้รับการสอบเทียบโดยใช้มาตรฐาน Formazin ที่ผู้ใช้จัดเตรียมไว้ (มาตรฐานหลัก) มีมาตรฐานต่างๆ ที่เหมาะสำหรับการสอบเทียบให้เลือกใช้ เช่น สารแขวนลอยเชิงพาณิชย์ของ Formazin 4,000 NTU สารแขวนลอย Formazin ที่คงตัว (มาตรฐาน StablCal™ Stabilized Formazin ซึ่งเรียกอีกอย่างว่ามาตรฐาน StablCal สารละลาย StablCal หรือ StablCal) และสารแขวนลอยเชิงพาณิชย์ของไมโครสเฟียร์ของโคพอลิเมอร์สไตรีนไดไวนิลเบนซีน