在線余氯檢測(cè)儀是用于實(shí)時(shí)、連續(xù)監(jiān)測(cè)水體中余氯（包括游離余氯、化合余氯）含量的自動(dòng)化設(shè)備，廣泛應(yīng)用于飲用水處理廠、游泳池、醫(yī)院污水、工業(yè)循環(huán)水等場(chǎng)景。其核心作用是通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)余氯濃度，確保水體消毒效果達(dá)標(biāo)（如飲用水消毒后余氯需維持在安全范圍），或及時(shí)預(yù)警余氯超標(biāo)/不足風(fēng)險(xiǎn)，保障用水安全與生產(chǎn)穩(wěn)定。了解其測(cè)量原理與結(jié)構(gòu)組成，是正確使用和維護(hù)設(shè)備的基礎(chǔ)，以下從兩方面詳細(xì)解析。

一、測(cè)量原理

在線余氯檢測(cè)儀的測(cè)量原理主要基于“化學(xué)特性響應(yīng)”或“光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換”，通過(guò)不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)余氯濃度的定量檢測(cè)，常見(jiàn)原理有兩類：

1、電極法原理

電極法是在線余氯檢測(cè)的主流原理之一，核心是“電極對(duì)余氯的特異性電化學(xué)響應(yīng)，通過(guò)電位差定量”：

設(shè)備配備專用的余氯檢測(cè)電極（工作電極）與參比電極，當(dāng)電極浸入待監(jiān)測(cè)水體時(shí)，水體中的余氯會(huì)在工作電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)——余氯作為氧化劑，會(huì)奪取工作電極表面的電子，導(dǎo)致電極表面產(chǎn)生電流或電位變化；參比電極則提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位，不受水體中余氯濃度影響。

余氯濃度越高，工作電極表面的氧化還原反應(yīng)越劇烈，產(chǎn)生的電位差（工作電極與參比電極之間的電位差）越大。設(shè)備通過(guò)內(nèi)置的信號(hào)放大與處理模塊，將電位差信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，再結(jié)合預(yù)先校準(zhǔn)的“電位差-余氯濃度”標(biāo)準(zhǔn)曲線，自動(dòng)計(jì)算出水體中余氯的實(shí)時(shí)濃度，并在顯示屏上動(dòng)態(tài)顯示。

部分電極法設(shè)備還會(huì)搭配溫度補(bǔ)償電極，因?yàn)樗w溫度變化會(huì)影響氧化還原反應(yīng)速率，導(dǎo)致電位差波動(dòng)，溫度補(bǔ)償電極可實(shí)時(shí)檢測(cè)水溫，設(shè)備根據(jù)水溫自動(dòng)修正檢測(cè)結(jié)果，減少溫度對(duì)精度的影響。

2、比色法原理

比色法基于“余氯與試劑顯色反應(yīng)，通過(guò)顏色深淺定量”，常見(jiàn)的有DPD比色法、鄰聯(lián)甲苯胺比色法等，在線檢測(cè)中以DPD比色法應(yīng)用較廣：

設(shè)備內(nèi)置試劑儲(chǔ)存與添加系統(tǒng)，會(huì)定期向流經(jīng)檢測(cè)單元的水樣中注入特定試劑（如DPD試劑）。在適宜的反應(yīng)條件下，水樣中的余氯會(huì)與DPD試劑發(fā)生顯色反應(yīng)——游離余氯會(huì)使試劑生成粉紅色化合物，化合余氯需在輔助試劑（如碘化鉀）作用下才能顯色，且顏色深淺與余氯濃度成正比（余氯濃度越高，溶液顏色越深）。

顯色后的水樣會(huì)流入設(shè)備的光學(xué)檢測(cè)單元，光學(xué)單元包含光源（如LED光源）、比色皿、檢測(cè)器：光源發(fā)射特定波長(zhǎng)的光（與顯色化合物的吸收波長(zhǎng)匹配），光線穿過(guò)比色皿中的顯色水樣時(shí)，部分光線會(huì)被粉紅色化合物吸收，未被吸收的光線被檢測(cè)器接收。

設(shè)備根據(jù)“朗伯-比爾定律”（光線吸收量與溶液中顯色化合物濃度成正比），通過(guò)計(jì)算檢測(cè)器接收的光信號(hào)強(qiáng)度與空白水樣（未加試劑的水樣）的光信號(hào)強(qiáng)度差值，反推出余氯濃度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。比色法檢測(cè)精度較高，但需定期補(bǔ)充試劑，且需注意試劑保質(zhì)期與儲(chǔ)存條件。

二、結(jié)構(gòu)組成

在線余氯檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)圍繞“水樣采集-檢測(cè)分析-信號(hào)處理-數(shù)據(jù)輸出”的流程設(shè)計(jì)，主要包括五大核心模塊，各模塊協(xié)同實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)功能：

1、水樣采集與預(yù)處理模塊

該模塊負(fù)責(zé)獲取穩(wěn)定、潔凈的水樣，為后續(xù)檢測(cè)提供基礎(chǔ)：

采樣單元：通常由采樣泵、采樣管路、流量控制閥組成，采樣泵將待監(jiān)測(cè)水體（如飲用水廠出水管、游泳池循環(huán)水管）抽入設(shè)備，流量控制閥調(diào)節(jié)水樣流速，確保水樣以穩(wěn)定的流量進(jìn)入檢測(cè)單元（流速過(guò)快或過(guò)慢會(huì)影響反應(yīng)時(shí)間與檢測(cè)精度）。

預(yù)處理單元：針對(duì)不同水樣特性設(shè)置預(yù)處理組件，如濾網(wǎng)（過(guò)濾水樣中的懸浮物、泥沙，避免堵塞檢測(cè)管路或污染電極/比色皿）、pH調(diào)節(jié)裝置（若水樣pH過(guò)高或過(guò)低，會(huì)影響余氯與試劑的顯色反應(yīng)或電極的氧化還原反應(yīng)，pH調(diào)節(jié)裝置通過(guò)添加酸堿溶液將水樣pH調(diào)節(jié)至適宜范圍）、除干擾裝置（如去除水樣中的還原性物質(zhì)，避免其與余氯反應(yīng)導(dǎo)致檢測(cè)值偏低）。

2、檢測(cè)模塊

檢測(cè)模塊是實(shí)現(xiàn)余氯濃度檢測(cè)的核心，根據(jù)測(cè)量原理不同，結(jié)構(gòu)略有差異：

電極法檢測(cè)模塊：主要包含余氯工作電極、參比電極、溫度補(bǔ)償電極，電極通常安裝在流通式檢測(cè)池中（水樣持續(xù)流經(jīng)檢測(cè)池，與電極充分接觸），檢測(cè)池需定期清潔，避免電極表面附著污染物影響響應(yīng)靈敏度。

比色法檢測(cè)模塊：由試劑添加單元（試劑瓶、蠕動(dòng)泵、加藥管路，蠕動(dòng)泵精準(zhǔn)控制試劑添加量）、反應(yīng)池（水樣與試劑在反應(yīng)池中充分混合并完成顯色反應(yīng)，反應(yīng)池需具備溫控功能，確保反應(yīng)溫度穩(wěn)定）、光學(xué)檢測(cè)單元（光源、比色皿、檢測(cè)器，比色皿需定期清潔，避免殘留顯色溶液影響后續(xù)檢測(cè)）組成。

3、信號(hào)處理與控制模塊

該模塊是設(shè)備的“大腦”，負(fù)責(zé)信號(hào)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)計(jì)算與設(shè)備控制：

信號(hào)處理單元：將檢測(cè)模塊輸出的原始信號(hào)（電極法的電位差信號(hào)、比色法的光信號(hào)）進(jìn)行放大、濾波處理，去除干擾信號(hào)（如電磁干擾導(dǎo)致的信號(hào)波動(dòng)），將處理后的信號(hào)轉(zhuǎn)化為設(shè)備可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。

數(shù)據(jù)計(jì)算單元：根據(jù)預(yù)設(shè)的檢測(cè)原理算法（如電極法的電位-濃度曲線、比色法的光吸收-濃度曲線），對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得出實(shí)時(shí)余氯濃度值；同時(shí)，若配備溫度補(bǔ)償、pH補(bǔ)償功能，會(huì)結(jié)合補(bǔ)償電極的檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)余氯濃度值進(jìn)行修正。

控制單元：根據(jù)檢測(cè)結(jié)果與預(yù)設(shè)參數(shù)（如余氯濃度上限、下限閾值），自動(dòng)控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，如當(dāng)余氯濃度低于下限閾值時(shí)，向外部消毒設(shè)備發(fā)送“增加投藥量”的控制信號(hào)；當(dāng)檢測(cè)到水樣流量異?；蛟噭┎蛔銜r(shí)，觸發(fā)設(shè)備報(bào)警功能（如聲光報(bào)警、顯示屏提示）。

4、數(shù)據(jù)輸出與顯示模塊

該模塊負(fù)責(zé)呈現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果與設(shè)備狀態(tài)，方便用戶查看與數(shù)據(jù)管理：

顯示單元：通常為觸摸屏或液晶顯示屏，實(shí)時(shí)顯示余氯濃度值（游離余氯、化合余氯可分別顯示）、水樣溫度、pH值、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（如“正常監(jiān)測(cè)”“試劑不足”“報(bào)警”）等信息，部分設(shè)備支持歷史數(shù)據(jù)曲線查詢（如查看近24小時(shí)、近7天的余氯濃度變化趨勢(shì)）。

數(shù)據(jù)輸出單元：支持多種數(shù)據(jù)傳輸方式，如485通訊、以太網(wǎng)、4G/5G無(wú)線傳輸，可將實(shí)時(shí)余氯濃度數(shù)據(jù)上傳至中控系統(tǒng)（如飲用水廠的中央控制系統(tǒng)）、環(huán)保監(jiān)管平臺(tái)或用戶手機(jī)端，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；同時(shí)具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，可存儲(chǔ)數(shù)月至數(shù)年的檢測(cè)數(shù)據(jù)，便于后續(xù)追溯與報(bào)表生成（如生成每日、每月的余氯監(jiān)測(cè)報(bào)告）。

5、輔助與維護(hù)模塊

該模塊為設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供保障，減少維護(hù)難度：

清潔單元：部分設(shè)備配備自動(dòng)清潔功能，如定期用清潔水沖洗檢測(cè)池、電極或比色皿，去除附著的污染物；比色法設(shè)備可能配備廢液收集與排放系統(tǒng)，將反應(yīng)后的廢液集中收集，避免直接排放造成污染。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元：包含試劑余量傳感器（監(jiān)測(cè)試劑瓶?jī)?nèi)試劑剩余量，不足時(shí)報(bào)警提示補(bǔ)充）、管路壓力傳感器（檢測(cè)采樣管路壓力，判斷是否堵塞）、電源監(jiān)測(cè)模塊（監(jiān)測(cè)設(shè)備供電是否穩(wěn)定，斷電時(shí)可觸發(fā)備用電源切換），通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備關(guān)鍵部件狀態(tài)，提前預(yù)警故障風(fēng)險(xiǎn)。

三、結(jié)語(yǔ)

在線余氯檢測(cè)儀的測(cè)量原理基于“電化學(xué)響應(yīng)”或“光學(xué)顯色反應(yīng)”，結(jié)構(gòu)圍繞“連續(xù)監(jiān)測(cè)”功能設(shè)計(jì)，各模塊協(xié)同實(shí)現(xiàn)水樣采集、檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理與輸出的全流程自動(dòng)化。在實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景（如飲用水、工業(yè)廢水）、水樣特性（如渾濁度、pH范圍）選擇適配原理的設(shè)備，并定期維護(hù)檢測(cè)模塊（如清潔電極、補(bǔ)充試劑），確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，為用水安全與生產(chǎn)合規(guī)提供可靠的余氯監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。