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一直以來,在線水質分析儀器技術都是沿著在線分析儀器研發制造技術和在線水質分析儀器應用技術兩個方面同時發展的。根據ISO標準的定義,有兩種形式的在線水質分析儀器:在線分析傳感器和比較復雜的自動分析設備或者裝置。第一的在線水質分析儀器常常是以在線分析傳感器+顯示控制器的形式出現的,儀器通常結構都比較簡單,通過傳感器直接和被測水樣接觸獲得水質指標的數據。最初可以測量的水質指標,主要是一些簡單的物理指標和成分指標,如水溫、電導率、PH、ORP、溶解氧等;接著是濁度、懸浮物濃度等光學原理的傳感器;隨著電學分析技術的發展,氟離子、銨離子、硝等多種離子選擇電極法原理的在線水質分析傳感器也開始進入市場。由于傳感器和水樣直接接觸,無法像實驗室人工分析時進行樣品預處理及去除樣品中干擾物質,在面對水質復雜的水樣(高溫、高壓、含油、硫物、重金屬、懸浮物、高度、腐蝕性氣體等各種雜質)時的適用性受到很大局限,最初的測量對象主要是地表水、飲用水、市政污水以及工業純水等水質情況較為簡單的水體。
最后,標準進一步支持了在線水質分析儀器技術和行業的發展。國際標準組織(ISO)在2003年制定的號為ISO15839-2003的標準《水質在線傳感器/分析設備-水質規范和性能測試》,定義了在線水質分析儀器的性能特征,建立了評估及測定性能特征參數的測試程序,這個通用性標準給在線水質分析儀器的研發、生產及驗收提供了依據。進入21世紀以來的十多年中, 中國也發布了大量有關在線水質分析儀器的國家標準和一系列的行業標準。這些標準的發布與實施,為在線水質分析儀器的應用與發展提供了技術上的可靠。
作為一種專用于水質分析的特定儀器分析技術,和其他儀器分析技術一樣,水質在線分析儀器檢測技術的理論基礎也是根據水中待測物質的物理學或者生物學性質來測定物質的組成及相對含量。根據測定的方法原理不同,主要可以分為電學分析、光學分析、色譜分析、其他分析方法等4大類。電學分析法(electroanalytical chemistry,也稱電分析學法),是建立在物質在溶液中電學性質基礎上的一類分析方法,它是儀器分析方法中的一個重要分支。電學分析測量系統是一個由電解質溶液和電極構成的學電池,通過測量電池的電位、電流、電導等物理量,實現對待測物質的分析。根據測定電學參數的不同,電學分析法又分為電位分析法、庫侖分析法、伏分析法(包括極譜分析法)、電導分析法等。