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為了解決傳感器測量復雜水樣的適用性問題,也為了實現一些實驗室人工分析方法步驟比較繁瑣或者測試條件要求較高的水質參數的自動分析,隨著自動控制技術的采用,結構比較復雜的在線水質分析儀器-水質自動分析設備或裝置開始出現:儀器通過控制一整套的設備或裝置的自動運行來完成以前實驗室人工分析的步驟,比如:過濾、加熱、加顯色劑、混合、測量等等;另外,為了長時間連續運行的準確度,還需要定時對儀器進行自動校準,以及定期的人工維護。這一類在線水質分析儀器結構復雜,多用于水質成分指標(TOC、SiO2、總磷、總氮、重金屬等)和評估性水質綜合指標(COD、堿度、硬度、生物毒性等)。
其次,水質科學的發展,提出了“替參數”的概念,為在線水質分析儀器的開發和應用開拓了新的空間。水質替參數是指一類特定的水質參數,可以綜合反映水體的某一類別的水污染情況或水處理過程中某些不能實現在線監測而且實驗室分析也非常繁瑣水質參數的變。目前,對飲用水水質全來講,反應有機物總量及某些特定成分變的綜合性指標UV254是目前非常重要的水質替參數,可以通過UV254的實時測量,獲得和水中有機物污染相關的其他參數(如,COD、BOD、TOC等)的信息。由于能實時反映水質的變,測量“替參數”的在線水質分析儀器在水處理工藝過程控制中有著非常重要的價值。目前其他重要的在線水質替參數分析儀器還有:濁度、顆粒物、SDI(污染指數)等。
另外,和所有儀器產品一樣,在線水質分析儀器中執行數據處理與通訊功能的硬件與軟件都采用了電子工業的最新技術。相對于最初的模擬電路,由于數字電路設計要比模擬電路相對簡單、自動程度高,對設計人員的經驗水平要求也稍低,數字電路技術的采用和普及,使得儀器設計和批量生產的成本得以大幅下降,儀器的可靠性有了很大的提升。目前的在線水質分析儀器的控制器普遍具有了自動運算、統計、圖形顯示、趨勢分析等數據處理功能;同時,儀器一般具有自動診斷、故障報功能,方便儀器運行及維護人員及時發現和解決儀器的問題;儀器生產商采用通用控制器也已經成為共識,同一種型號的控制器可以同數十種傳感器連接,由此給儀器生產企業和使用者兩方面都帶來了好處:儀器制造廠家可以實現控制器的大批量生產,取得規模效益;同時通用控制器降低了儀器技術的復雜程度,也降低了儀器生產廠家的成本;帶給在線分析儀器使用者的好處也是顯而易見的:在水處理生產正常運行的同時,可以減少水質分析儀器零備件的庫存壓力;通用控制器也讓操作者減少了學習的時間,可以更快更熟練的掌握儀器的使用及維護,提高生產效率;同時,新型的數字傳感器可以被通用控制器自動識別,具有“即插即用”功能,極大的減輕了裝維護人員的勞動強度。