在當(dāng)今的水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域，各類在線水質(zhì)儀表發(fā)揮著關(guān)鍵作用，它們能實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)地監(jiān)測水質(zhì)的各項(xiàng)參數(shù)，為水處理工藝的優(yōu)化、水質(zhì)安全保障等提供有力支撐。下面將結(jié)合具體參數(shù)的監(jiān)測，闡述在線水質(zhì)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(fā)生作用，產(chǎn)生與 pH 值相關(guān)的電位差。參比電極則提供一個(gè)穩(wěn)定的電位基準(zhǔn)，通常采用 Ag/AgCl 電極。當(dāng)玻璃電極和參比電極同時(shí)浸入待測溶液時(shí)，兩電極間形成一個(gè)原電池，其電動(dòng)勢(shì)與溶液的 pH 值呈線性關(guān)系。通過高輸入阻抗的毫伏計(jì)測量此電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)放大、轉(zhuǎn)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(dá)到 0.01pH。

二、溶解氧的測量

溶解氧儀表主要用于監(jiān)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(gè)陰極、一個(gè)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(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生與溶解氧濃度成正比的擴(kuò)散電流。通過測量此電流大小，再結(jié)合溫度補(bǔ)償?shù)?a href="http://www.asorrir.com/v/tag/2562/" target="_blank">算法（因溶解氧濃度受溫度影響），最終計(jì)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(dǎo)率的測量

電導(dǎo)率儀表用于衡量水溶液傳導(dǎo)電流的能力。它主要基于電解原理，將一對(duì)金屬電極插入溶液中，施加交流電壓，溶液中的離子會(huì)在電場作用下定向移動(dòng)，形成電流。根據(jù)歐姆定律，溶液的電導(dǎo)率與電極間的電流、電壓以及電極間距、面積等因素有關(guān)。通過測量電極間的電阻，再取其倒數(shù)并進(jìn)行單位換算，就能得到電導(dǎo)率。其測量范圍是 0 - 5000μS/cm（可擴(kuò)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(duì)光的散射和吸收程度。其多采用光學(xué)原理，一般光源發(fā)出的光束照射到水樣上，水中的懸浮顆粒會(huì)使光線產(chǎn)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(qiáng)度與濁度在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。通過對(duì)散射光強(qiáng)度的測量，經(jīng)過校準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)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(shù)關(guān)系。當(dāng)水溫改變時(shí)，熱敏電阻的阻值相應(yīng)變化，通過測量電路將電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)，再經(jīng)放大、線性化處理等，最終得到準(zhǔn)確的水溫?cái)?shù)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(duì)溶液中的氨離子有選擇性響應(yīng)，產(chǎn)生的電位差與氨氮濃度相關(guān)，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(yīng)生成有色物質(zhì)，其顏色深淺與氨氮濃度成正比，通過測量吸光度來計(jì)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(xué)需氧量）儀表用于衡量水中有機(jī)物含量。常用的是化學(xué)氧化法結(jié)合光度測量。先將水樣在特定條件下氧化，使水中的有機(jī)物被強(qiáng)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(guān)。通過比色原理，測量溶液在特定波長下的吸光度，根據(jù)預(yù)先建立的校準(zhǔn)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(zhì)儀表多采用浸入式安裝方式，具備 IP68 的防護(hù)等級(jí)，能在 0 - 65℃的工作溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)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(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信，有的儀表還具備兩點(diǎn)校準(zhǔn)功能，以確保測量的準(zhǔn)確性。它們?cè)谒幚韽S、工業(yè)廢水排放監(jiān)測、河流湖泊水質(zhì)監(jiān)測等諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，為保障水質(zhì)安全、實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。