在線離子濃度分析儀通過上位機(jī)控制下位機(jī)主板，用泵管、光纖和導(dǎo)線連接水路、光路和電路，將注試劑閥、采樣閥、蠕動泵、固相萃取柱(SPE)以及Z型檢測流通池有機(jī)結(jié)合，完成微量離子濃度的自動檢測。主單片機(jī)向上，負(fù)責(zé)與上位機(jī)以USB方式進(jìn)行通信，解釋和分配上位機(jī)指令；向下負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)工作流程的控制，協(xié)調(diào)閥位與蠕動泵之間的工作進(jìn)程，集中處理來自系統(tǒng)內(nèi)部的各種中斷。從單片機(jī)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集及前期處理工作，并以并行方式與主單片機(jī)進(jìn)行通信。若采用單一微處理器進(jìn)行控制，由于對其處理能力要求較高，軟件編寫難度就會增加，經(jīng)綜合考慮，選用了雙微處理器控制模式和模塊化設(shè)計方案。
 

　　在線離子濃度分析儀的原理和結(jié)構(gòu)：
 

　　a.測量原理。銨離子選擇電極前端有離子選擇性透過膜，銨離子得以透過膜與電極(pH電極)和電解液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，為了比較電極發(fā)生反應(yīng)后電勢的變化。需要有參比電極，因此使用一根差分pH電極作為參比電極。除此以外，鉀離子的存在以及溫度的變化都會對離子選擇電極的測量結(jié)果產(chǎn)生影響和干擾，因此，還使用了鉀離子選擇電極測量鉀離子濃度，溫度電極測量溫度，并與銨離子選擇電極的測量值進(jìn)行相互補(bǔ)償和平衡，保證銨離子濃度測量的盡量準(zhǔn)確。
 

　　b.儀器結(jié)構(gòu)。離子選擇法銨離子在線分析儀是由探頭部分和數(shù)字化控制器組成，探頭與控制器間通過數(shù)字接口傳輸數(shù)據(jù)并以此從控制器向探頭供電。探頭(pH探頭)部分主要是由探頭芯和傳感器本體組成的，它們之間通過鎖定環(huán)加以固定。探頭芯是測量的核心元件，集成了銨離子選擇電極、鉀離子選擇電極、差分pH參比電極和溫度電極。探頭芯作為整體可以被拆裝，當(dāng)膜、電極或鹽橋的壽命到達(dá)期限后，可以整個更換探頭芯。