FTK-TR01 เครื่องวัดความขุ่นน้ำประปาแบบออนไลน์

FTK-TR01 Online Turbidity Analyzer ระบบตรวจวัดความขุ่นของน้ำประปาแบบออนไลน์

FTK-TR01 ระบบตรวจวัดความขุ่นของน้ำประปาออนไลน์ในโรงผลิตและส่งจ่ายน้ำจังหวัดระยอง

บริษัท อีเอสโอ เทค จำกัด ได้ดำเนินการส่งมอบชุดวิเคราะห์ความขุ่นของน้ำแบบออนไลน์ รุ่น FTK-TR01 จากแบรนด์ FUTOKI จำนวน 2 ชุด ให้กับลูกค้าในโรงผลิตและส่งจ่ายน้ำประปาแห่งหนึ่งในจังหวัดระยอง

ลูกค้านำอุปกรณ์ไปใช้ตรวจวัดความขุ่นของน้ำประปาก่อนเข้าสู่ระบบส่งจ่าย เพื่อเฝ้าติดตามคุณภาพน้ำอย่างต่อเนื่องและตรวจสอบความผิดปกติที่อาจเกิดขึ้นในกระบวนการผลิต

สำหรับโครงการนี้ ลูกค้าเลือกใช้ช่วงการวัด 0-20 NTU ซึ่งเหมาะกับการตรวจวัดน้ำใสและน้ำที่มีความขุ่นในระดับต่ำ โดยชุด FTK-TR01 ประกอบด้วยจอแสดงผล เซนเซอร์วัดความขุ่น Flow Cell และอุปกรณ์สำหรับติดตั้ง สามารถนำไปประกอบเป็นระบบวิเคราะห์ความขุ่นแบบออนไลน์ได้อย่างสะดวก

ชุดเครื่องวัดความขุ่น FTK-TR01 พร้อม Controller Sensor และ Flow Cell

เซนเซอร์วัดความขุ่น FTK-TR01 FUTOKI สำหรับตรวจวัดค่า NTU

ความขุ่นของน้ำคืออะไร?

ความขุ่นของน้ำ หรือ Turbidity คือคุณสมบัติทางกายภาพที่เกิดจากอนุภาคขนาดเล็กแขวนลอยอยู่ในน้ำ เช่น

• ดินและตะกอน
• ทรายหรือสารอนินทรีย์ขนาดเล็ก
• สารอินทรีย์
• สาหร่ายและแพลงก์ตอน
• จุลินทรีย์บางชนิด
• ตะกอนที่หลุดออกจากกระบวนการกรองหรือระบบท่อ

เมื่อมีแสงส่องผ่านน้ำ อนุภาคเหล่านี้จะทำให้แสงเกิดการกระเจิง หากน้ำมีอนุภาคแขวนลอยจำนวนมาก แสงก็จะกระเจิงมากขึ้นและค่าความขุ่นที่ตรวจวัดได้จะสูงขึ้น

แม้น้ำที่มองเห็นด้วยตาเปล่าจะดูใส แต่อาจยังมีอนุภาคขนาดเล็กที่ไม่สามารถสังเกตเห็นได้ การใช้เครื่องวัดความขุ่นจึงช่วยตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของคุณภาพน้ำได้ละเอียดและสม่ำเสมอกว่าการประเมินด้วยสายตา

หน่วย NTU คืออะไร?

ค่าความขุ่นนิยมแสดงในหน่วย NTU ซึ่งย่อมาจาก Nephelometric Turbidity Unit เป็นหน่วยที่ใช้กับหลักการตรวจวัดแสงกระเจิงจากอนุภาคภายในน้ำ

โดยทั่วไป ค่าที่ต่ำหมายถึงน้ำมีความขุ่นน้อยหรือมีลักษณะใสกว่า ส่วนค่าที่สูงหมายถึงมีอนุภาคแขวนลอยที่ทำให้แสงกระเจิงมากขึ้น

อย่างไรก็ตาม ค่า NTU ไม่ได้ระบุโดยตรงว่าอนุภาคที่อยู่ในน้ำเป็นสารชนิดใด และไม่สามารถใช้ยืนยันความปลอดภัยของน้ำสำหรับการบริโภคเพียงค่าเดียวได้ การประเมินคุณภาพน้ำควรพิจารณาร่วมกับพารามิเตอร์อื่น เช่น pH คลอรีนคงเหลือ ค่าการนำไฟฟ้า ปริมาณสารละลาย จุลชีววิทยา และข้อกำหนดของหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง

Controller แสดงค่าความขุ่นของน้ำหน่วย NTU แบบออนไลน์ FTK-TR01

หลักการทำงานของ Turbidity Sensor FTK-TR01

FTK-TR01 ใช้หลักการตรวจวัดแสงกระเจิงแบบ Nephelometric โดยเซนเซอร์จะปล่อยลำแสงเลเซอร์เข้าไปในตัวอย่างน้ำ เมื่อแสงกระทบกับอนุภาคแขวนลอยภายในน้ำจะเกิดการกระเจิงออกไปในทิศทางต่างๆ

ตัวรับแสงของเซนเซอร์จะตรวจจับความเข้มของแสงที่กระเจิงในมุม 90 องศาจากแนวลำแสงต้นกำเนิด จากนั้นระบบจะนำค่าความเข้มของแสงไปเปรียบเทียบกับเส้นโค้งการสอบเทียบ และแปลงผลเป็นค่าความขุ่นในหน่วย NTU

กล่าวอย่างง่ายได้ว่า

• น้ำที่ใสและมีอนุภาคแขวนลอยน้อย จะทำให้เกิดแสงกระเจิงน้อย
• น้ำที่มีอนุภาคแขวนลอยมาก จะทำให้เกิดแสงกระเจิงมาก
• เครื่องวิเคราะห์จะคำนวณความเข้มของแสงกระเจิงและแสดงผลเป็นค่า NTU

หลักการวัดที่มุม 90 องศาช่วยให้เซนเซอร์มีความไวต่ออนุภาคขนาดเล็ก เหมาะสำหรับตรวจวัดน้ำใสและติดตามการเปลี่ยนแปลงของความขุ่นในระดับต่ำ

ทำไมต้องตรวจวัดความขุ่นในระบบผลิตน้ำประปา?

ความขุ่นเป็นหนึ่งในค่าที่ใช้ตรวจสอบประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตและกรองน้ำ หากค่าความขุ่นหลังการกรองเพิ่มสูงขึ้นอย่างผิดปกติ อาจเป็นสัญญาณของเหตุการณ์ต่างๆ เช่น

• คุณภาพน้ำดิบเกิดการเปลี่ยนแปลง
• การเติมสารเคมีหรือกระบวนการตกตะกอนไม่เหมาะสม
• ประสิทธิภาพของถังกรองลดลง
• สารกรองเริ่มอุดตันหรือเกิดความผิดปกติ
• มีตะกอนหลุดออกจากระบบกรอง
• เกิดการรบกวนหรือตะกอนสะสมภายในระบบท่อ
• ระบบควบคุมหรืออุปกรณ์ในกระบวนการทำงานผิดปกติ

การตรวจวัดแบบออนไลน์ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานมองเห็นการเปลี่ยนแปลงได้อย่างต่อเนื่อง ไม่ต้องรอผลจากการสุ่มเก็บตัวอย่างเพียงบางช่วงเวลา และสามารถดำเนินการตรวจสอบกระบวนการได้รวดเร็วขึ้นเมื่อพบค่าผิดปกติ

เหตุผลที่เลือกช่วงการวัด 0-20 NTU

FTK-TR01 มีช่วงการวัดให้เลือก ได้แก่ 0-1 NTU, 0-20 NTU, 0-100 NTU และ 0-2000 NTU เพื่อให้เหมาะกับระดับความขุ่นของแต่ละการใช้งาน

โครงการนี้ใช้ตรวจวัดน้ำประปาที่ผ่านกระบวนการผลิตและมีลักษณะค่อนข้างใส จึงเลือกช่วง 0-20 NTU ซึ่งเป็นช่วง Low Range ที่เหมาะกับการตรวจจับความเปลี่ยนแปลงของค่าความขุ่นระดับต่ำ

การเลือกช่วงการวัดให้ใกล้เคียงกับค่าที่เกิดขึ้นจริงมีความสำคัญ เพราะช่วยให้สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของกระบวนการได้ชัดเจนกว่าการเลือกช่วงการวัดที่กว้างเกินความจำเป็น

รายละเอียดทางเทคนิคของ FTK-TR01

FTK-TR01 รองรับช่วงการวัดหลายระดับเพื่อให้เหมาะกับน้ำประเภทต่างๆ โดยมีข้อมูลสำคัญตาม Datasheet ดังนี้

• รุ่นสินค้า: FTK-TR01
• ช่วงการวัด: 0-1, 0-20, 0-100 หรือ 0-2000 NTU
• ช่วงมาตรฐานจากโรงงาน: 0-20 NTU
• Detection Limit: 0.005 NTU
• Resolution เมื่อค่าต่ำกว่า 1 NTU: 0.0001 NTU
• Resolution เมื่อค่าตั้งแต่ 1 NTU ขึ้นไป: 0.001 NTU
• Response Time แบบ T90: ไม่เกิน 120 วินาที
• อุณหภูมิใช้งาน: -5 ถึง 45°C
• อัตราการไหลของตัวอย่าง: 100-1000 mL/min
• อัตราการไหลที่แนะนำ: 500 mL/min
• ทนแรงดันได้สูงสุด: 0.6 MPa
• ไฟเลี้ยงเซนเซอร์: DC 9-28V

สำหรับช่วง Low Range 0-100 NTU มีค่าความแม่นยำ 2% หรือ ±0.02 NTU แล้วแต่ค่าใดมากกว่า ส่วนช่วง High Range 0-2000 NTU มีค่าความแม่นยำ 10% หรือ ±0.5 NTU แล้วแต่ค่าใดมากกว่า โดยอ้างอิงการทดสอบด้วยสารละลายมาตรฐาน Formazin ที่อุณหภูมิ 25°C

นอกจากนี้ ชุดควบคุมยังรองรับสัญญาณ 4-20mA และการสื่อสาร RS485 Modbus RTU จึงสามารถเชื่อมต่อกับ PLC, HMI, SCADA, Data Logger หรือระบบ IoT เพื่อแสดงผล บันทึกข้อมูล และสร้างระบบแจ้งเตือนได้

ส่วนประกอบของชุด Online Turbidity Analyzer

ชุด FTK-TR01 ประกอบด้วยอุปกรณ์หลักดังนี้

1.Controller และ Display
ใช้แสดงค่าความขุ่นและตั้งค่าการทำงานของระบบ ผู้ใช้งานสามารถตั้งค่าพารามิเตอร์และดำเนินการสอบเทียบเซนเซอร์ผ่านหน้าจอได้

2.Turbidity Sensor
ทำหน้าที่ปล่อยแสง ตรวจจับแสงกระเจิง และส่งข้อมูลการตรวจวัดไปยังชุด Controller

3.Flow Cell
ทำหน้าที่ควบคุมเส้นทางของน้ำตัวอย่างให้ไหลผ่านบริเวณตรวจวัดของเซนเซอร์อย่างเหมาะสม โครงสร้างแบบปิดช่วยลดผลกระทบจากแสงภายนอก และสามารถจัดการนำน้ำตัวอย่างกลับเข้าสู่ระบบหรือส่งออกไปยังจุดระบายตามการออกแบบของหน้างานได้

4.อุปกรณ์สำหรับติดตั้ง
ช่วยให้สามารถประกอบระบบและนำไปติดตั้งร่วมกับท่อน้ำตัวอย่างได้สะดวก เหมาะกับการทำระบบตรวจวัดแบบต่อเนื่อง

ความสำคัญของ Flow Cell และอัตราการไหลของตัวอย่าง

การวัดความขุ่นแบบออนไลน์จำเป็นต้องควบคุมสภาพการไหลของน้ำตัวอย่างให้มีความสม่ำเสมอ หากอัตราการไหลไม่เหมาะสม อาจทำให้เกิดฟองอากาศ ตะกอนสะสม หรือการไหลที่ไม่คงที่ ซึ่งสามารถรบกวนการตรวจวัดด้วยแสงได้

FTK-TR01 รองรับอัตราการไหลของน้ำตัวอย่างตั้งแต่ 100-1000 mL/min และแนะนำให้ใช้งานที่ประมาณ 500 mL/min

ในการติดตั้งควรพิจารณาเรื่องต่อไปนี้

• ควบคุมอัตราการไหลให้อยู่ในช่วงที่ผู้ผลิตกำหนด
• ลดโอกาสเกิดฟองอากาศภายใน Flow Cell
• หลีกเลี่ยงตำแหน่งที่แรงดันหรือการไหลเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรง
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าน้ำตัวอย่างเป็นตัวแทนของกระบวนการจริง
• จัดเตรียมวาล์วสำหรับปรับอัตราการไหลและแยกระบบเพื่อบำรุงรักษา
• ออกแบบทางระบายน้ำหรือนำน้ำตัวอย่างกลับเข้าสู่ระบบอย่างเหมาะสม

การควบคุมสภาพตัวอย่างให้คงที่ช่วยให้ค่าที่วัดได้มีความน่าเชื่อถือและเปรียบเทียบแนวโน้มย้อนหลังได้ดีขึ้น

ปัจจัยที่อาจทำให้ค่าความขุ่นคลาดเคลื่อน

แม้เซนเซอร์จะมีความแม่นยำสูง แต่ผลการตรวจวัดยังสามารถได้รับผลกระทบจากสภาพการติดตั้งและการบำรุงรักษา ปัจจัยสำคัญที่ควรระวัง ได้แก่

1.ฟองอากาศในน้ำ
ฟองอากาศสามารถกระเจิงแสงและทำให้เครื่องอ่านค่าความขุ่นสูงกว่าความเป็นจริง จึงควรออกแบบระบบเก็บตัวอย่างให้ลดการดูดอากาศและการเกิดฟอง

2.คราบสกปรกบนหน้าต่าง Optical
คราบ ตะไคร่น้ำ หรือสารเคลือบบนผิวตรวจวัดอาจทำให้เส้นทางของแสงเปลี่ยนไป แม้ FTK-TR01 จะมีระบบทำความสะอาดหน้าต่าง Optical เพื่อช่วยยืดระยะเวลาการบำรุงรักษา แต่ยังควรมีแผนตรวจสอบและทำความสะอาดตามสภาพการใช้งานจริง

3.อัตราการไหลไม่สม่ำเสมอ
การไหลที่มากหรือน้อยเกินไปอาจทำให้ตัวอย่างไม่คงที่ เกิดฟองอากาศ หรือตะกอนสะสมภายใน Flow Cell ได้

4.ตะกอนที่มีขนาดและลักษณะแตกต่างกัน
อนุภาคต่างชนิดกันอาจกระเจิงแสงไม่เท่ากัน แม้จะมีปริมาณของแข็งแขวนลอยใกล้เคียงกัน ดังนั้น ค่า Turbidity และค่า Total Suspended Solids หรือ TSS จึงไม่สามารถแทนกันได้โดยตรง เว้นแต่จะมีการสร้างความสัมพันธ์จากตัวอย่างของกระบวนการนั้นโดยเฉพาะ

5.การสอบเทียบไม่เหมาะสม
เซนเซอร์ควรได้รับการตรวจสอบและสอบเทียบตามรอบ โดยใช้สารละลายมาตรฐานและวิธีที่เหมาะสม เพื่อรักษาความน่าเชื่อถือของผลการตรวจวัด

การสอบเทียบ Turbidity Sensor

FTK-TR01 รองรับวิธีการสอบเทียบหลายรูปแบบ ได้แก่

• การสอบเทียบจากโรงงาน ซึ่งผู้ผลิตจะมีการสอบเทียบก่อนส่งมอบมาให้เป็นพื้นฐานอยู่แล้ว
• การสอบเทียบแบบจุดเดียว
• การสอบเทียบสองจุดด้วยสารละลายมาตรฐาน Formazin หรือสารตัวอย่างเทียบเคียง
• การสอบเทียบแบบกำหนดเองตั้งแต่ 2-6 จุด

การเลือกวิธีสอบเทียบขึ้นอยู่กับช่วงการวัด ข้อกำหนดของกระบวนการ และระดับความแม่นยำที่ต้องการ สำหรับงานน้ำใสซึ่งตรวจวัดค่าในระดับต่ำ การเตรียมสารมาตรฐาน ความสะอาดของภาชนะ และการป้องกันฟองอากาศมีผลอย่างมากต่อความน่าเชื่อถือของผลสอบเทียบ

นอกจากการสอบเทียบด้วยสารมาตรฐานแล้ว ผู้ใช้งานอาจเปรียบเทียบผลกับเครื่องมือในห้องปฏิบัติการเป็นระยะ เพื่อยืนยันว่าระบบออนไลน์และวิธีตรวจวัดของหน่วยงานให้ผลที่สอดคล้องกัน

การเปรียบเทียบค่า FTK-TR01 กับเครื่องวัดความขุ่นในห้องปฏิบัติการ

การตรวจสอบเปรียบเทียบก่อนส่งมอบ

ก่อนรับมอบอุปกรณ์ ผู้ใช้งานได้นำ FTK-TR01 ไปตรวจสอบเปรียบเทียบกับเครื่องมือวัดความขุ่นที่ใช้งานภายในห้องปฏิบัติการ

ผลจากการทดสอบพบว่าค่าที่ตรวจวัดได้สอดคล้องกันและอยู่ในระดับที่ลูกค้ายอมรับได้ จึงสามารถนำอุปกรณ์ไปใช้งานสำหรับเฝ้าติดตามค่าความขุ่นในกระบวนการผลิตน้ำประปาได้

การเปรียบเทียบก่อนใช้งานจริงเป็นขั้นตอนที่ช่วยสร้างความมั่นใจให้กับผู้ใช้งาน อย่างไรก็ตาม ระบบยังควรได้รับการตรวจสอบ ทำความสะอาด และสอบเทียบตามรอบที่เหมาะสมหลังติดตั้ง เพื่อรักษาคุณภาพของข้อมูลในระยะยาว

การประยุกต์ใช้งาน Turbidity Sensor

นอกจากระบบผลิตน้ำประปาแล้ว FTK-TR01 ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับงานตรวจวัดความขุ่นแบบออนไลน์ได้หลายประเภท เช่น

• โรงผลิตน้ำประปา
• ระบบจ่ายน้ำขั้นที่สองภายในอาคารหรือพื้นที่อุตสาหกรรม
• จุดปลายทางของโครงข่ายจ่ายน้ำ
• ระบบผลิตน้ำดื่ม
• ระบบกรองน้ำด้วยเมมเบรน
• ระบบตรวจสอบประสิทธิภาพของถังกรอง
• สระว่ายน้ำ
• แหล่งน้ำผิวดิน
• สถานีตรวจวัดคุณภาพน้ำอัตโนมัติ
• ห้องปฏิบัติการวิเคราะห์คุณภาพน้ำ
• ระบบน้ำหล่อเย็นหมุนเวียน
• ระบบตรวจสอบคุณภาพสิ่งแวดล้อม
• ระบบบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม

สำหรับน้ำเสียหรือน้ำที่มีความขุ่นสูง ควรเลือกช่วงการวัดให้เหมาะกับค่าจริงของกระบวนการ เช่น 0-100 หรือ 0-2000 NTU รวมถึงพิจารณาตำแหน่งติดตั้ง การสะสมของตะกอน และความถี่ในการทำความสะอาดเพิ่มเติม

นำมาต่อยอดเชื่อมต่อกับระบบ IoT Gateway , IoT HMI เพื่อทำระบบมอนิเตอร์คุณภาพน้ำออนไลน์

ต่อยอดสู่ระบบ Water Quality Monitoring

เนื่องจาก FTK-TR01 รองรับสัญญาณ 4-20mA และ RS485 Modbus RTU จึงสามารถเชื่อมต่อกับระบบควบคุมและระบบเก็บข้อมูลได้หลายรูปแบบ

ตัวอย่างการนำไปต่อยอด ได้แก่

• แสดงค่าความขุ่นบน HMI ภายในห้องควบคุม
• ส่งข้อมูลเข้าสู่ PLC เพื่อใช้ควบคุมหรือแจ้งเตือน
• แสดงค่าและกราฟย้อนหลังบนระบบ SCADA
• จัดเก็บข้อมูลลง Data Logger หรือฐานข้อมูล
• ส่งข้อมูลขึ้นระบบ Cloud IoT
• แจ้งเตือนเมื่อค่าความขุ่นสูงกว่าขอบเขตที่กำหนด
• เปรียบเทียบค่าก่อนและหลังระบบกรอง
• วิเคราะห์แนวโน้มเพื่อวางแผนล้างถังกรองหรือบำรุงรักษาระบบ

การตรวจวัดอย่างต่อเนื่องช่วยให้ผู้ดูแลมองเห็นแนวโน้มของกระบวนการได้ดีกว่าการดูค่าจากจุดเวลาเดียว และสามารถใช้ข้อมูลประกอบการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบผลิตน้ำได้

ข้อควรรู้ก่อนเลือกเครื่องวัดความขุ่น

ก่อนเลือก Turbidity Analyzer ควรเตรียมข้อมูลสำคัญเพื่อให้สามารถเลือกรุ่นและช่วงการวัดได้เหมาะสม ได้แก่

• ประเภทของน้ำที่ต้องการตรวจวัด
• ช่วงค่าความขุ่นต่ำสุดและสูงสุดที่คาดว่าจะเกิดขึ้น
• จุดประสงค์ในการตรวจวัด เช่น Monitoring, Alarm หรือ Process Control
• ลักษณะการติดตั้งแบบจุ่มหรือแบบให้น้ำตัวอย่างไหลผ่าน Flow Cell
• อัตราการไหลและแรงดันของน้ำตัวอย่าง
• อุณหภูมิของน้ำ
• โอกาสเกิดฟองอากาศและตะกอนสะสม
• สัญญาณที่ต้องการเชื่อมต่อ เช่น 4-20mA หรือ RS485 Modbus RTU
• วิธีและรอบการสอบเทียบ
• ระบบควบคุมหรือระบบบันทึกข้อมูลที่จะนำไปเชื่อมต่อ

การเลือกช่วงการวัดและรูปแบบติดตั้งที่เหมาะสมตั้งแต่ต้น จะช่วยให้ระบบมีความแม่นยำ ดูแลรักษาง่าย และให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ต่อการควบคุมกระบวนการจริง

อีเอสโอ เทค พร้อมให้คำปรึกษาระบบตรวจวัดคุณภาพน้ำ

บริษัท อีเอสโอ เทค จำกัด ขอขอบพระคุณลูกค้าที่ไว้วางใจเลือกใช้ชุดวิเคราะห์ความขุ่นของน้ำ FTK-TR01 จากแบรนด์ FUTOKI และบริการจากทีมงานของเรา

เราพร้อมให้คำปรึกษาเกี่ยวกับการเลือกเซนเซอร์วัดคุณภาพน้ำ การออกแบบจุดเก็บตัวอย่าง การเชื่อมต่อกับ PLC, HMI, SCADA และระบบ IoT รวมถึงการออกแบบระบบ Water Quality Monitoring ให้เหมาะกับงานน้ำประปา น้ำดื่ม น้ำในกระบวนการ และระบบบำบัดน้ำเสีย

ท่านสามารถดูข้อมูลเพิ่มเติม เซนเซอร์วัดคุณภาพน้ำ ได้ที่นี่
https://www.eso.co.th/category/12305/1768/liquid-analysis

  ติดต่อเราเพื่อรับคำปรึกษาและออกแบบระบบ
หากคุณกำลังมองหาโซลูชันตรวจวัดคุณภาพน้ำแบบครบวงจร พร้อมระบบ IoT ที่ทันสมัย ทีมงานผู้เชี่ยวชาญจาก ESO TECH พร้อมให้คำแนะนำและออกแบบระบบให้เหมาะกับหน้างานของคุณ

บริษัท อีเอสโอ เทค จำกัด ตัวแทนจำหน่ายสินค้าแบรนด์ WECON
   https://www.eso.co.th/
   info@eso.co.th
   097-253-2728 , 096-854-9256
   Line official : @eso.co.th
   Instagram : https://www.instagram.com/eso.co.th/
   Facebook : https://www.facebook.com/eso.co.th