Publication: Analysis of ammonium concentration using TiO2-based sensor system and fuzzy logic approach
cris.virtual.orcid | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# | |
cris.virtualsource.department | d5d74d23-9a1c-4746-9727-f3b01680a145 | |
cris.virtualsource.orcid | d5d74d23-9a1c-4746-9727-f3b01680a145 | |
dc.contributor.author | Muhammad Hafizuddin Hamid | |
dc.contributor.supervisor | Marmeezee Mohd. Yusoff | |
dc.contributor.supervisor | Nurul Sakinah Engliman | |
dc.contributor.supervisor | Mohd Asyraf Mohd Razib | |
dc.date.accessioned | 2025-03-26T02:25:57Z | |
dc.date.available | 2025-03-26T02:25:57Z | |
dc.date.issued | 2025 | |
dc.description.abstract | Ammonia is poisonous and harmful to environment. Ammonia is the most common pollutant in water streams and most of them come from agricultural, industrial, and domestic wastewater. The biggest problem for current method in ammonia monitoring detection is too much time taken to examine the water quality and the process is complicated. This is because the machine is not portable and the examination cannot be done at the measurement site. In addition, the effect of different concentration of ammonia and the distance of UV needs to be analyze to improve the measurement of output voltage to its optimum. The objectives of this study are to develop a portable PEC-based UV-assisted ammonia monitoring system using the TiO2-based sensor and analyze the data using fuzzy logic approach. This can help to shorten the time of examination of the water quality, portable to everywhere and can give more precise estimation of ammonia concentration. The basic item of this experimental setup are ammonium samples, ultraviolet (UV) light, TiO2-based sensor in photoelectrochemical cell (PEC) structure, microcontroller interfacing system and fuzzy logic system. We executed an experiment that measure the voltage generated with digital multimeter and our ammonia detection system using Arduino and make sure the error of voltage differences between them is low to make sure the output is accurate. Then, we varied the ammonia concentration and the distance of UV light from TiO2-based sensor to measure the output voltage. The measured data was analyzed using fuzzy logic approach to estimate the output voltage. Lastly, the fuzzy logic method is also used in reverse the calculation to predict the ammonia concentration based on the output voltage and UV distance. UV assisted TiO2-based ammonia sensor in PEC structure was successfully fabricated and developed into a portable device for measuring the voltage at different ammonia concentrations. The fuzzy logic approach for estimating the output voltage was successfully designed. As for the conclusion, analysis of ammonium concentration using TiO2-based sensor system and fuzzy logic approach can be used to advance the ammonia monitoring and estimate the output in shorter time. | |
dc.description.abstractarabic | تُعدّ الأمونيا مادة سامة وضارة بالبيئة. تُعتبر الأمونيا من أكثر الملوثات شيوعًا في مصادر المياه، وينبع معظمها من مياه الصرف الزراعية والصناعية والمنزلية. تتمثل أكبر المشكلات في الأساليب الحالية لمراقبة تركيز الأمونيا في طول مدة الفحص وتعقيد العملية. ويرجع ذلك إلى أن الأجهزة المستخدمة ليست محمولة، مما يجعل من غير الممكن إجراء الفحص في موقع القياس مباشرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن تأثير اختلاف تركيزات الأمونيا والمسافة بين الأشعة فوق البنفسجية والمستشعر بحاجة إلى تحليل دقيق لتحسين قياس الجهد الناتج إلى مستواه الأمثل. تهدف هذه الدراسة إلى تطوير نظام محمول PEC لمراقبة تركيز الأمونيا بمساعدة الأشعة فوق البنفسجية باستخدام مستشعر يعتمد على تحليل TiO2 باستخدام نهج المنطق الضبابي. يمكن لهذا النظام أن يسهم في تقليل زمن فحص جودة المياه، وجعله قابلاً للحمل والاستخدام في أي مكان، وتحقيق تقدير أكثر دقة لتركيز الأمونيا. يتكون الأعداد التجريبي من عينات الأمونيوم ، ومصدر للأشعة فوق البنفسجية ومستشعر TiO2 في هيكل الخلية الكهروضوئية PEC بالإضافة إلى نظام تفاعل مع متحكم دقيق، ونظام معالجة بيانات يعتمد على المنطق الضبابي. تم تنفيذ تجربة لقياس الجهد الناتج باستخدام مقياس متعدد رقمي Digital Multimeter ونظام كشف الأمونيا القائم على Arduino مع ضمان أن يكون الخطأ في فرق الجهد بين الطريقتين ضئيلاً لضمان دقة الإخراج. بعد ذلك، تم تعيير تركيز الأمونيا ومسافة الأشعة فوق البنفسجية عن مستشعر TiO2 لقياس تأثيرهما على الجهد الناتج. خضعت البيانات المقاسة للتحليل باستخدام نهج المنطق الضبابي بهدف تقدير الجهد الناتج. أخيرًا، تم استخدام نهج المنطق الضبابي لعكس العملية الحسابية بهدف التنبؤ بتركيز الأمونيا بناءً على الجهد الناتج والمسافة بين الأشعة فوق البنفسجية والمستشعر. تم بنجاح تصنيع وتطوير المستشعر ليصبح جهازًا محمولًا قادرًا على قياس الجهد عند تركيزات مختلفة من الأمونيا. تم تصميم نهج المنطق الضبابي بدقة لتقدير الجهد الناتج بنجاح. ختامًا، يمكن لاستخدام مستشعر تركيز الأمونيوم TiO2 ونظام المنطق الضبابي في أن يسهم في تحسين مراقبة الأمونيا وتقديم تقديرات أسرع وأكثر دقة لتركيزها في المياه. | |
dc.description.cpsemail | cps2u@iium.edu.my | |
dc.description.degreelevel | Master | |
dc.description.email | huffazsmart01@gmail.com | |
dc.description.identifier | Thesis : Analysis of ammonium concentration using TiO2-based sensor system and fuzzy logic approach / by Muhammad Hafizuddin bin Hamid | |
dc.description.identity | G2039641Muhammadhafizuddinhamid | |
dc.description.kulliyah | Kulliyyah of Engineering (KOE) | |
dc.description.nationality | MALAYSIA | |
dc.description.notes | Thesis (MSCE)--International Islamic University Malaysia, 2025. | |
dc.description.physicaldescription | 1 online resource (xx, 164 leaves) ; color illustrations. | |
dc.description.programme | Master of Science in Engineering | |
dc.identifier.uri | https://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/32865 | |
dc.language.iso | en | |
dc.publisher | Kuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2025 | |
dc.rights | OWNED BY IIUM | |
dc.title | Analysis of ammonium concentration using TiO2-based sensor system and fuzzy logic approach | |
dc.type | master thesis | |
dspace.entity.type | Publication | |
oairecerif.author.affiliation | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# |
Files
Original bundle
1 - 1 of 1
Loading...
- Name:
- G2039641Muhammadhafizuddinhamid_SEC.pdf
- Size:
- 24.98 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- Full text.