在當今的水質監測領域，各類在線水質儀表發揮著關鍵作用，它們能實時、精準地監測水質的各項參數，為水處理工藝的優化、水質安全保障等提供有力支撐。下面將結合具體參數的監測，闡述在線水質儀表的工作原理。

一、pH 的測量

pH 儀表用于測量溶液的酸堿度。其核心部件是玻璃電極和參比電極。玻璃電極的敏感膜是一種特殊的玻璃泡，它能選擇性地與溶液中的氫離子發生作用，產生與 pH 值相關的電位差。參比電極則提供一個穩定的電位基準，通常采用 Ag/AgCl 電極。當玻璃電極和參比電極同時浸入待測溶液時，兩電極間形成一個原電池，其電動勢與溶液的 pH 值呈線性關系。通過高輸入阻抗的毫伏計測量此電動勢，經放大、轉換等電路處理后，即可在顯示屏上得到溶液的 pH 值。其測量范圍是 0 - 14pH，精度為 ±0.1pH，分辨率達到 0.01pH。

二、溶解氧的測量

溶解氧儀表主要用于監測水中的溶解氧含量。常見的測量方法有膜式電極法。這種電極由一個陰極、一個陽極和一層透氣膜組成，透氣膜允許溶解氧通過。在電極間施加一定的極化電壓，溶解氧透過透氣膜在陰極發生還原反應，產生與溶解氧濃度成正比的擴散電流。通過測量此電流大小，再結合溫度補償等算法（因溶解氧濃度受溫度影響），最終計算出水中的溶解氧含量，測量范圍是 0 - 20mg/L（0 - 200% 飽和度），精度為 ±2%FS，分辨率 0.01mg/L。

三、電導率的測量

電導率儀表用于衡量水溶液傳導電流的能力。它主要基于電解原理，將一對金屬電極插入溶液中，施加交流電壓，溶液中的離子會在電場作用下定向移動，形成電流。根據歐姆定律，溶液的電導率與電極間的電流、電壓以及電極間距、面積等因素有關。通過測量電極間的電阻，再取其倒數并進行單位換算，就能得到電導率。其測量范圍是 0 - 5000μS/cm（可擴展其他量程），精度 ±1.5%FS，分辨率 1μS/cm。

四、濁度的測量

濁度儀表反映水中懸浮顆粒對光的散射和吸收程度。其多采用光學原理，一般光源發出的光束照射到水樣上，水中的懸浮顆粒會使光線產生散射或吸收。在特定角度（如 90°）放置的光電探測器接收散射光，散射光的強度與濁度在一定范圍內呈線性關系。通過對散射光強度的測量，經過校準曲線換算，得出水樣的濁度值，測量范圍 0 - 1000NTU，精度 ±3%FS 或 ±3NTU，分辨率 0.1NTU。

五、水溫的測量

水溫儀表多利用溫度傳感器來實現測量。常見的熱敏電阻型溫度傳感器，其電阻值隨溫度變化有明確的函數關系。當水溫改變時，熱敏電阻的阻值相應變化，通過測量電路將電阻變化轉換為電壓或電流信號，再經放大、線性化處理等，最終得到準確的水溫數值。測量范圍是 0 - 50℃，精度 ±0.5℃，分辨率 0.1℃。

六、氨氮的測量

氨氮儀表的測量方法主要有電極法、光度法等。電極法利用氨離子選擇性電極，它對溶液中的氨離子有選擇性響應，產生的電位差與氨氮濃度相關，通過測量電位差來確定氨氮含量。光度法則基于氨氮在特定條件下與顯色劑反應生成有色物質，其顏色深淺與氨氮濃度成正比，通過測量吸光度來計算氨氮濃度，測量范圍 0 - 100mg/L，精度 ±10% 或 ±2mg/L，分辨率 0.1mg/L。

七、COD 的測量

COD（化學需氧量）儀表用于衡量水中有機物含量。常用的是化學氧化法結合光度測量。先將水樣在特定條件下氧化，使水中的有機物被強氧化劑（如重鉻酸鉀）氧化分解，氧化過程中消耗的氧化劑的量與 COD 值相關。通過比色原理，測量溶液在特定波長下的吸光度，根據預先建立的校準曲線來確定 COD 含量，測量范圍 0 - 100mg/L，精度 ±5%FS，分辨率 0.1mg/L。

這些在線水質儀表多采用浸入式安裝方式，具備 IP68 的防護等級，能在 0 - 65℃的工作溫度范圍內穩定運行，工作壓力小于 0.2MPa，且工作電壓在 12 - 24V 之間，輸出接口多為 RS485 Modbus，便于與外界控制系統進行數據傳輸和通信，有的儀表還具備兩點校準功能，以確保測量的準確性。它們在水處理廠、工業廢水排放監測、河流湖泊水質監測等諸多領域廣泛應用，為保障水質安全、實現水資源的合理利用發揮著至關重要的作用。