Tre algoritmi migliorano la misurazione dell'inquinamento dell'acqua
Rispetto ai più tradizionali sensori chimici, i sensori CHEMFET (Chemical Field Effect Transistor) offrono un certo numero di vantaggi. Sono compatti, di fabbricazione facile ed economica, e modesti requisiti d'energia e d'elettronica supplementare. Il consorzio del progetto SEWING si è avvalso di queste caratteristiche per progettare un nuovo prototipo di monitoraggio dell'inquinamento idrico basato su sensori CHEMFET. Uno degli svantaggi di questi sensori, che il consorzio doveva superare, era il problema dell'elaborazione del segnale. I sensori sono fortemente sensibili alle interferenze di altre specie ione, e bisogna badare a rimuovere questo rumore dal segnale. Inoltre il segnale è non lineare, e su di esso incide pesantemente la temperatura ambiente. Per risolvere il problema, il consorzio SEWING ha riunito esperti d'elaborazione dei segnali provenienti da un certo numero di paesi. È stato implementato un ciclo di misurazione in più fasi, che incorporava varie tecniche per aumentare il rapporto segnale/rumore (S/R). Questo includeva l'iniezione nel campione, in stadi diversi, di un correttore di forza ionica (Ionic Strength Adjuster) e di potassio, la principale specie che crea interferenze. Per misurare con precisione le concentrazioni di ioni di un certo numero di sensori CHEMFET, è stato sviluppato un algoritmo d'ottimizzazione. Per ridurre ulteriormente l'incertezza delle misurazioni, si possono usare sensori ridondanti. Un altro approccio ha applicato un algoritmo inverso a una serie cronologica di misurazioni. Il terzo e ultimo programma per aumentare il rapporto S/R è stato ricavato dalla ricerca parallela sulla cancellazione delle interferenze multiple. Il software d'elaborazione del segnale è stato integrato con successo nel software operativo del prototipo. In questo modo si generano precise concentrazioni di ioni inquinanti, praticamente in tempo reale, arricchendo il prototipo con la funzione di preavviso precoce. È anche possibile l'elaborazione del segnale offline. I dati delle pubblicazioni relative a questi algoritmi si trovano online, a questo indirizzo: http://www.sewing.mixdes.org
