การปรับเทียบระดับออกซิเจนที่ละลาย คือกระบวนการปรับ เครื่องวัด DO เพื่อให้ค่าที่วัดได้สะท้อนความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำหรือของเหลวอื่น ๆ ได้อย่างแม่นยำ เครื่องวัด DO อาจเกิดการเบี่ยงเบนค่าตามเวลา เนื่องจากการเสื่อมสภาพของเซ็นเซอร์ การเสื่อมสภาพของเมมเบรน หรือปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม การปรับเทียบจะช่วยชดเชยการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ เพื่อรักษาความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของเครื่องวัด.
อย่างไรก็ตาม แม้แต่เซ็นเซอร์ที่ทันสมัยที่สุดก็จำเป็นต้องได้รับการปรับเทียบระดับออกซิเจนละลายอย่างสม่ำเสมอ.
คู่มือนี้ใช้ KWS-600,KWS-630,และ KWS-670 ใช้เซ็นเซอร์วัดออกซิเจนละลายน้ำแบบฟลูออเรสเซนซ์เป็นตัวอย่างเพื่ออธิบายอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับขั้นตอนการปรับเทียบเซ็นเซอร์วัดออกซิเจนละลายน้ำ การเตรียมสารละลายมาตรฐาน และข้อควรระวังสำคัญในการใช้งาน สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดเยี่ยมชม ที่นี่.
ทำไมต้องปรับเทียบเครื่องวัดออกซิเจนละลาย?
- การเฝ้าติดตามสิ่งแวดล้อมอย่างแม่นยำ: สิ่งมีชีวิตในน้ำขึ้นอยู่กับระดับออกซิเจนที่เฉพาะเจาะจง; การวัดค่าที่ไม่แม่นยำอาจทำให้ปัญหาการปนเปื้อนหรือภาวะขาดออกซิเจนถูกซ่อนเร้น.
- การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสม: การเลี้ยงปลาและกุ้งจำเป็นต้องมีการควบคุมระดับออกซิเจนละลายน้ำ (DO) อย่างแม่นยำ เพื่อรักษาสุขภาพของสัตว์น้ำให้แข็งแรง.
- การบำบัดน้ำเสียอย่างมีประสิทธิภาพ: ระดับ DO มีอิทธิพลต่อกิจกรรมของจุลินทรีย์และประสิทธิภาพการบำบัด.
- การปฏิบัติตามกฎระเบียบ: มาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมหลายข้อกำหนดให้ต้องทำการสอบเทียบอย่างสม่ำเสมอเพื่อยืนยันความถูกต้องของข้อมูล.
การสอบเทียบอย่างสม่ำเสมอ — ก่อนการใช้งานครั้งแรก หลังจากเก็บไว้นาน และอย่างสม่ำเสมอระหว่างการใช้งาน — เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการวัดที่อาจส่งผลเสียต่องานวิจัย การดำเนินงาน หรือการปฏิบัติตามข้อกำหนด.
การเข้าใจการวัดปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ
ออกซิเจนที่ละลาย (Dissolved oxygen) หมายถึงปริมาณก๊าซออกซิเจนที่ละลายอยู่ในของเหลว ซึ่งมักวัดเป็นมิลลิกรัมต่อลิตร (mg/L) หรือเป็นร้อยละของความอิ่มตัว (% sat) เครื่องวัด DO ใช้ทั้ง หัววัดแบบโพลารอกราฟิก/กัลวานิก หรือ เซ็นเซอร์แสง เพื่อวัดระดับออกซิเจน.
- หัววัดแบบโพลารอกราฟิก/กัลวานิก: เซนเซอร์ทางไฟฟ้าเคมีที่ต้องการใช้เมมเบรนที่เติมด้วยอิเล็กโทรไลต์; มีความไวต่อสภาพของเมมเบรน.
- เซ็นเซอร์แสง: ใช้เทคโนโลยีการดับการเรืองแสง; โดยทั่วไปมีความเสถียรมากกว่าและต้องการการบำรุงรักษาน้อยลง.
ทั้งสองประเภทของเซ็นเซอร์จำเป็นต้องได้รับการปรับเทียบ เพื่อให้ค่าที่วัดได้สะท้อนความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำ (DO) ที่แท้จริงได้อย่างแม่นยำ.
ประเภทการปรับเทียบออกซิเจนที่ละลาย
เซ็นเซอร์ซีรีส์ KWS รองรับสองประเภทหลัก การปรับเทียบระดับออกซิเจนละลาย วิธีการ:
| ประเภทการปรับเทียบ | ลักษณะ | พารามิเตอร์ที่ปรับแล้ว |
| การปรับเทียบจุดเดียว (1 จุด) | มักใช้ จุดอิ่มตัว 100% ใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง ดำเนินการได้ง่าย และเหมาะสำหรับการบำรุงรักษาตามปกติ. | ปรับ ค่า K |
| การปรับเทียบสองจุด (2-Point) | ใช้ทั้ง จุดศูนย์ และ จุดอิ่มตัว เพื่อปรับเทียบ ซึ่งให้ความแม่นยำสูงขึ้น เหมาะสำหรับ การปรับเทียบใหม่ หรือ หัววัดใหม่. | ปรับ ค่า K และ ค่า B |
K หมายถึงค่าความชัน ส่วน B หมายถึงค่าออฟเซ็ตศูนย์.
ต่างกัน การปรับเทียบระดับออกซิเจนละลาย สามารถเลือกประเภทได้ตามความต้องการของงาน.
การเตรียมสารละลายมาตรฐานสำหรับการปรับเทียบออกซิเจนที่ละลายในน้ำ
1. สารละลายมาตรฐานจุดศูนย์
การปรับเทียบศูนย์จะกำหนดค่าสัญญาณออกของหัววัดในสภาพที่ไม่มีออกซิเจน.
ขั้นตอนการเตรียม:
- เทน้ำกลั่นหรือน้ำที่ผ่านระบบกำจัดไอออน 95–200 mL ลงในแก้วบีกเกอร์.
- เพิ่มโซเดียมซัลไฟต์แบบไม่มีน้ำ (Na₂SO₃) ประมาณ 5 กรัม.
- กวนด้วยแท่งแก้วจนละลายหมด เพื่อได้สารละลายโซเดียมซัลไฟต์ที่มีความเข้มข้นประมาณ 5%.
- หากยังมีผลึกที่ยังไม่ละลายอยู่ แสดงว่าสารละลายอยู่ในสภาพอิ่มตัวและพร้อมใช้งานแล้ว.
- สารละลายนี้ดูดซับออกซิเจนที่ละลายในน้ำได้อย่างรวดเร็ว จนระดับออกซิเจนลดลงเหลือเกือบ 0 มก./ลิตร และใช้สำหรับ การปรับเทียบระดับออกซิเจนละลายที่จุดศูนย์.
2. 100% สภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนเต็มความอิ่มตัว
ใช้สำหรับ ความชัน (ตามมาตราส่วนจริง) การปรับเทียบ.
วิธีที่ 1: น้ำที่อิ่มตัวด้วยอากาศ (แนะนำ)
- เติมน้ำกลั่นสดลงในอ่างน้ำควบคุมอุณหภูมิประมาณสองในสาม.
- ให้เติมอากาศอย่างต่อเนื่องโดยใช้เครื่องปั๊มอากาศขนาดเล็กเป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่งชั่วโมง.
- ปล่อยไว้ประมาณ 20 นาที เพื่อให้น้ำดูดซับอากาศจนเต็มตัว.
วิธีที่ 2: วิธีใช้อากาศชื้น (เวอร์ชันที่เรียบง่ายสำหรับใช้ในสถานที่)
- ทำความสะอาดเมมเบรนออปติคัลของเซ็นเซอร์、
วางหัววัดในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น (เช่น ในภาชนะที่ปิดสนิทที่มีน้ำเล็กน้อย).
เมื่อค่าการวัดคงที่แล้ว ให้ดำเนินการวัดแบบเต็มสเกล การปรับเทียบระดับออกซิเจนละลาย.
ขั้นตอนการปรับเทียบระดับออกซิเจนที่ละลาย
1. การปรับเทียบจุดศูนย์
- ใส่หัววัดเข้าไปใน สารละลายโซเดียมซัลไฟต์ 5%.
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความดันของเมมเบรนอยู่ที่ จมอยู่ใต้น้ำทั้งหมด และ ไม่มีฟองอากาศ.
- ให้มันหมายถึง ประมาณ 3 นาที จนกว่าค่าการอ่านจะคงที่.
- ดำเนินการ “การปรับเทียบระดับออกซิเจนที่ละลายในน้ำเป็นศูนย์” คำสั่งบนอุปกรณ์หรือผ่านซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ส่วนบน.
- บันทึก การตั้งค่า.
2. การปรับเทียบแบบเต็มสเกล (ความชัน)
- ใส่หัววัดเข้าไปใน น้ำที่อิ่มตัวด้วยอากาศ (หรือ สภาพแวดล้อมที่มีอากาศชื้น).
- ให้มันหมายถึง ประมาณ 3 นาที จนกว่าค่าการอ่านจะคงที่.
- ดำเนินการ “การปรับเทียบระดับออกซิเจนที่ละลายในน้ำ” คำสั่งและ บันทึก การตั้งค่า.
3. การปรับเทียบด้วยมือแบบสองจุด (ค่า K และ B) (ตัวอย่าง: KWS-630)
เมื่อจำเป็นต้องคำนวณพารามิเตอร์การปรับเทียบด้วยมือ ให้ดำเนินการตามขั้นตอนต่อไปนี้:
- ตั้งค่าเริ่มต้นใหม่: K = 1, B = 0.
- วัดค่า Y ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจน 100% (เช่น Y = 0.96).
- วัดค่า X ในสารละลายที่มีค่าเป็นศูนย์ (เช่น X = 0.015).
- คำนวณ: ตัวอย่าง: K ≈ 1.05, B ≈ -0.016.
- เขียนพารามิเตอร์ลงในเซ็นเซอร์ผ่านคำสั่ง MODBUS ซึ่งขั้นตอนนี้จะเสร็จสิ้น การปรับเทียบออกซิเจนละลายแบบสองจุด.
การคำนวณ:
(ตัวอย่างผลลัพธ์: K ≈ 1.05, B ≈ –0.016)
หลังจากได้รับค่าพารามิเตอร์ที่คำนวณแล้ว,เขียนค่า (K และ B) เข้าสู่เซ็นเซอร์ผ่าน คำสั่ง MODBUS.
วัสดุและอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการปรับเทียบระดับออกซิเจนที่ละลายในน้ำ
| ชื่อ | คำอธิบาย |
| โซเดียมซัลไฟต์แบบไม่มีน้ำ (Na₂SO₃) | ใช้เพื่อเตรียมสารละลายมาตรฐานจุดศูนย์ (ไม่มีออกซิเจน) |
| น้ำกลั่น / น้ำที่ผ่านกระบวนการกำจัดไอออน | สารมาตรฐานและตัวทำละลายสำหรับการเตรียมสารละลาย |
| แก้วบีกเกอร์และแท่งกวนแก้ว | เพื่อเตรียมและผสมสารละลายมาตรฐาน |
| เครื่องสูบลมขนาดเล็ก / เครื่องเติมอากาศ | ใช้เพื่อเพิ่มออกซิเจนในน้ำและผลิตสารละลายที่อิ่มตัวด้วยอากาศ (100%) |
| ถุงมือ, หลอดวัดปริมาตรแบบมีสเกล, เครื่องชั่ง | รับประกันการดำเนินงานในห้องปฏิบัติการอย่างปลอดภัยและการวัดผลที่แม่นยำ |
| อ่างน้ำควบคุมอุณหภูมิ (อุปกรณ์เสริม) | ควบคุมอุณหภูมิของน้ำที่อิ่มตัวด้วยอากาศระหว่างการสอบเทียบ |
ส่วนประกอบเหล่านี้เมื่อรวมกันแล้วจะก่อตัวเป็นระบบที่สมบูรณ์ ระบบการปรับเทียบออกซิเจนละลาย, เพื่อรับประกันความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำของการปรับเทียบ.
ข้อควรระวังระหว่างการปรับเทียบระดับออกซิเจนที่ละลาย
| รายการ | จุดสำคัญ |
| การทำความสะอาดและการป้องกันการเกิดฟอง | ทำความสะอาดพื้นผิวเมมเบรนของหัววัดให้สะอาดอย่างละเอียดก่อนการปรับเทียบ เพื่อป้องกันไม่ให้ฟองอากาศติดอยู่. |
| การชดเชยอุณหภูมิ | ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเซ็นเซอร์อุณหภูมิทำงานอย่างถูกต้อง เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการแปลงค่า. |
| เวลาการคงตัว | ให้แต่ละจุดปรับเทียบตั้งทิ้งไว้อย่างน้อย 3 นาที จนกระทั่งค่าที่แสดงบนเครื่องคงที่อย่างสมบูรณ์ ก่อนที่จะดำเนินการต่อ. |
| สภาพสิ่งแวดล้อม | หลีกเลี่ยงแสงที่แรง การรบกวนจากสนามแม่เหล็ก และการสั่นสะเทือน ซึ่งอาจส่งผลต่อความแม่นยำในการปรับเทียบ. |
| ความสดของผลิตภัณฑ์ | ควรเตรียมสารละลายที่ไม่มีออกซิเจนและน้ำที่อิ่มตัวด้วยอากาศใหม่ทุกครั้ง เพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของออกซิเจน. |
| การบันทึกข้อมูล | บันทึกเวลาการปรับเทียบ ผู้ดำเนินการ และค่าพารามิเตอร์ เพื่อการติดตามย้อนกลับและการควบคุมคุณภาพ. |
การปฏิบัติตามขั้นตอนเหล่านี้จะช่วยปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความสม่ำเสมอของระบบของคุณได้อย่างมีนัยสำคัญ การปรับเทียบระดับออกซิเจนละลาย.
สรุป
ไม่ว่าจะเป็น KWS-600,KWS-630, และ KWS-670 ในซีรีส์นี้ ความแม่นยำของเซ็นเซอร์วัดออกซิเจนละลายน้ำแบบฟลูออเรสเซนซ์นั้นขึ้นอยู่กับความถูกต้อง การปรับเทียบระดับออกซิเจนละลาย และการบำรุงรักษา.
ด้วยการเชี่ยวชาญในการเตรียมสารละลายมาตรฐาน การเข้าใจความสำคัญของพารามิเตอร์ K/B และการปฏิบัติตามขั้นตอนมาตรฐาน คุณสามารถรักษาประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์ให้อยู่ในระดับสูงสุด — เพื่อให้ได้ข้อมูลที่แม่นยำและเสถียรสำหรับการตรวจสอบคุณภาพน้ำ.
