在線余氯檢測儀是用于實時、連續(xù)監(jiān)測水體中余氯（包括游離余氯、化合余氯）含量的自動化設(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)水等場景。其核心作用是通過持續(xù)監(jiān)測余氯濃度，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），或及時預(yù)警余氯超標(biāo)/不足風(fēng)險，保障用水安全與生產(chǎn)穩(wěn)定。了解其測量原理與結(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、測量原理

在線余氯檢測儀的測量原理主要基于“化學(xué)特性響應(yīng)”或“光學(xué)信號轉(zhuǎn)換”，通過不同技術(shù)實現(xiàn)余氯濃度的定量檢測，常見原理有兩類：

1、電極法原理

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

設(shè)備配備專用的余氯檢測電極（工作電極）與參比電極，當(dāng)電極浸入待監(jiān)測水體時，水體中的余氯會在工作電極表面發(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)備通過內(nèi)置的信號放大與處理模塊，將電位差信號轉(zhuǎn)化為電信號，再結(jié)合預(yù)先校準(zhǔn)的“電位差-余氯濃度”標(biāo)準(zhǔn)曲線，自動計算出水體中余氯的實時濃度，并在顯示屏上動態(tài)顯示。

部分電極法設(shè)備還會搭配溫度補(bǔ)償電極，因為水體溫度變化會影響氧化還原反應(yīng)速率，導(dǎo)致電位差波動，溫度補(bǔ)償電極可實時檢測水溫，設(shè)備根據(jù)水溫自動修正檢測結(jié)果，減少溫度對精度的影響。

2、比色法原理

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

設(shè)備內(nèi)置試劑儲存與添加系統(tǒng)，會定期向流經(jīng)檢測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，水樣中的余氯會與DPD試劑發(fā)生顯色反應(yīng)——游離余氯會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）。

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

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），通過計算檢測器接收的光信號強(qiáng)度與空白水樣（未加試劑的水樣）的光信號強(qiáng)度差值，反推出余氯濃度，實現(xiàn)實時監(jiān)測。比色法檢測精度較高，但需定期補(bǔ)充試劑，且需注意試劑保質(zhì)期與儲存條件。

二、結(jié)構(gòu)組成

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

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)入檢測單元（流速過快或過慢會影響反應(yīng)時間與檢測精度）。

預(yù)處理單元：針對不同水樣特性設(shè)置預(yù)處理組件，如濾網(wǎng)（過濾水樣中的懸浮物、泥沙，避免堵塞檢測管路或污染電極/比色皿）、pH調(diào)節(jié)裝置（若水樣pH過高或過低，會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)致檢測值偏低）。

2、檢測模塊

檢測模塊是實現(xiàn)余氯濃度檢測的核心，根據(jù)測量原理不同，結(jié)構(gòu)略有差異：

電極法檢測模塊：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池中（水樣持續(xù)流經(jīng)檢測池，與電極充分接觸），檢測池需定期清潔，避免電極表面附著污染物影響響應(yīng)靈敏度。

比色法檢測模塊：由試劑添加單元（試劑瓶、蠕動泵、加藥管路，蠕動泵精準(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)檢測單元（光源、比色皿、檢測器，比色皿需定期清潔，避免殘留顯色溶液影響后續(xù)檢測）組成。

3、信號處理與控制模塊

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

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

數(shù)據(jù)計算單元：根據(jù)預(yù)設(shè)的檢測原理算法（如電極法的電位-濃度曲線、比色法的光吸收-濃度曲線），對數(shù)字信號進(jìn)行計算，得出實時余氯濃度值；同時，若配備溫度補(bǔ)償、pH補(bǔ)償功能，會結(jié)合補(bǔ)償電極的檢測數(shù)據(jù)，對余氯濃度值進(jìn)行修正。

控制單元：根據(jù)檢測結(jié)果與預(yù)設(shè)參數(shù)（如余氯濃度上限、下限閾值），自動控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，如當(dāng)余氯濃度低于下限閾值時，向外部消毒設(shè)備發(fā)送“增加投藥量”的控制信號；當(dāng)檢測到水樣流量異?；蛟噭┎蛔銜r，觸發(fā)設(shè)備報警功能（如聲光報警、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，實時顯示余氯濃度值（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”“試劑不足”“報警”）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、近7天的余氯濃度變化趨勢）。

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無線傳輸，可將實時余氯濃度數(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)管平臺或用戶手機(jī)端，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；同時具備數(shù)據(jù)存儲功能，可存儲數(shù)月至數(shù)年的檢測數(shù)據(jù)，便于后續(xù)追溯與報表生成（如生成每日、每月的余氯監(jiān)測報告）。

5、輔助與維護(hù)模塊

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

清潔單元：部分設(shè)備配備自動清潔功能，如定期用清潔水沖洗檢測池、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)測單元：包含試劑余量傳感器（監(jiān)測試劑瓶內(nèi)試劑剩余量，不足時報警提示補(bǔ)充）、管路壓力傳感器（檢測采樣管路壓力，判斷是否堵塞）、電源監(jiān)測模塊（監(jiān)測設(shè)備供電是否穩(wěn)定，斷電時可觸發(fā)備用電源切換），通過實時監(jiān)測設(shè)備關(guān)鍵部件狀態(tài)，提前預(yù)警故障風(fēng)險。

三、結(jié)語

在線余氯檢測儀的測量原理基于“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”功能設(shè)計，各模塊協(xié)同實現(xiàn)水樣采集、檢測、數(shù)據(jù)處理與輸出的全流程自動化。在實際應(yīng)用中，需根據(jù)監(jiān)測場景（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)檢測模塊（如清潔電極、補(bǔ)充試劑），確保設(shè)備長期穩(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)測數(shù)據(jù)。