Grumlighet är ett mått på i vilken grad suspenderat material i vatten hindrar ljusöverföringen. Suspenderat material och kolloider i vatten, såsom lera, damm, fint organiskt material, djurplankton och andra mikroorganismer, bidrar alla till grumlighet. Denna turbidimeter (turbiditetsmätare) använder principen om 90 graders ljusspridning. När en parallell stråle av ljus som sänds ut från en ljuskälla passerar genom en lösning, absorberas och sprids en del av den, medan resten transmitteras genom lösningen. Intensiteten av spritt ljus i en 90 graders vinkel mot det infallande ljuset överensstämmer med Reylais formel:
Är=((KNV²)/λ) × I₀ Där: I₀-infallande ljusintensitet; Är-spridd ljusintensitet; N-antal partiklar per enhet lösning;
V-partikelvolym; λ-våglängd för infallande ljus; K-koefficient
Under konstanta infallande ljusförhållanden, inom ett visst grumlighetsområde, är intensiteten av spritt ljus direkt proportionell mot grumligheten hos lösningen.
Formeln ovan kan uttryckas som: Is/I₀=K′N (K′ är en konstant)
Baserat på denna formel kan grumligheten hos ett vattenprov mätas genom att mäta intensiteten av spritt ljus från partiklar i provet.
Moderna turbidimetrar använder i första hand metoden med 90 graders spritt ljus (spridningsmetoden) för mätning, ofta med nära-infraröda lysdioder med specifika våglängder (som 880nm eller 860nm) som sin ljuskälla. För att förbättra mätnoggrannheten använder vissa instrument kvotmätningsteknik, som använder ett dubbelt-detektorsystem för att kompensera för provets kolorimetri, ljusfluktuationer och ströljus. Dessutom har vissa turbidimetrar en 360 grader × 90 graders optisk vägdesign, där spritt ljus, efter att ha passerat genom en konisk spegel, omger provet 360 grader, vilket säkerställer enhetlig ljussignalfångning och eliminerar fel orsakade av lokala koncentrationsskillnader; detta är särskilt lämpligt för{10}låg grumlighetsmätningar. För mätningar med hög-turbiditet används ytspridningsteknik, där ljusstrålen riktas mot vätskeytan, och detektorn detekterar det spridda ljuset i en 90 graders vinkel över vätskeytan, med de optiska elementen inte i kontakt med vattenprovet. Metoden för spridning av transmitterat ljus (kvotmetoden) beräknar grumlighet genom att samtidigt mäta förhållandet mellan intensiteten av transmitterat och spritt ljus, vilket minskar interferensen. Instrumentdesignen måste överensstämma med relevanta internationella och nationella standarder, såsom ISO 7027, US EPA 180.1 och HJ1075-2019.
