在線余氯檢測儀是用于實時、連續監測水體中余氯（包括游離余氯、化合余氯）含量的自動化設備，廣泛應用于飲用水處理廠、游泳池、醫院污水、工業循環水等場景。其核心作用是通過持續監測余氯濃度，確保水體消毒效果達標（如飲用水消毒后余氯需維持在安全范圍），或及時預警余氯超標/不足風險，保障用水安全與生產穩定。了解其測量原理與結構組成，是正確使用和維護設備的基礎，以下從兩方面詳細解析。

一、測量原理

在線余氯檢測儀的測量原理主要基于“化學特性響應”或“光學信號轉換”，通過不同技術實現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響應，通過電位差定量”：

設備配備專用的余氯檢測電極（工作電極）與參比電極，當電極浸入待監測水體時，水體中的余氯會在工作電極表面發生氧化還原反應——余氯作為氧化劑，會奪取工作電極表面的電子，導致電極表面產生電流或電位變化；參比電極則提供穩定的基準電位，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越劇烈，產生的電位差（工作電極與參比電極之間的電位差）越大。設備通過內置的信號放大與處理模塊，將電位差信號轉化為電信號，再結合預先校準的“電位差-余氯濃度”標準曲線，自動計算出水體中余氯的實時濃度，并在顯示屏上動態顯示。

部分電極法設備還會搭配溫度補償電極，因為水體溫度變化會影響氧化還原反應速率，導致電位差波動，溫度補償電極可實時檢測水溫，設備根據水溫自動修正檢測結果，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，通過顏色深淺定量”，常見的有DPD比色法、鄰聯甲苯胺比色法等，在線檢測中以DPD比色法應用較廣：

設備內置試劑儲存與添加系統，會定期向流經檢測單元的水樣中注入特定試劑（如DPD試劑）。在適宜的反應條件下，水樣中的余氯會與DPD試劑發生顯色反應——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備的光學檢測單元，光學單元包含光源（如LED光源）、比色皿、檢測器：光源發射特定波長的光（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。

設備根據“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度與空白水樣（未加試劑的水樣）的光信號強度差值，反推出余氯濃度，實現實時監測。比色法檢測精度較高，但需定期補充試劑，且需注意試劑保質期與儲存條件。

二、結構組成

在線余氯檢測儀的結構圍繞“水樣采集-檢測分析-信號處理-數據輸出”的流程設計，主要包括五大核心模塊，各模塊協同實現連續監測功能：

1、水樣采集與預處理模塊

該模塊負責獲取穩定、潔凈的水樣，為后續檢測提供基礎：

采樣單元：通常由采樣泵、采樣管路、流量控制閥組成，采樣泵將待監測水體（如飲用水廠出水管、游泳池循環水管）抽入設備，流量控制閥調節水樣流速，確保水樣以穩定的流量進入檢測單元（流速過快或過慢會影響反應時間與檢測精度）。

預處理單元：針對不同水樣特性設置預處理組件，如濾網（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調節裝置（若水樣pH過高或過低，會影響余氯與試劑的顯色反應或電極的氧化還原反應，pH調節裝置通過添加酸堿溶液將水樣pH調節至適宜范圍）、除干擾裝置（如去除水樣中的還原性物質，避免其與余氯反應導致檢測值偏低）。

2、檢測模塊

檢測模塊是實現余氯濃度檢測的核心，根據測量原理不同，結構略有差異：

電極法檢測模塊：主要包含余氯工作電極、參比電極、溫度補償電極，電極通常安裝在流通式檢測池中（水樣持續流經檢測池，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，蠕動泵精準控制試劑添加量）、反應池（水樣與試劑在反應池中充分混合并完成顯色反應，反應池需具備溫控功能，確保反應溫度穩定）、光學檢測單元（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檢測）組成。

3、信號處理與控制模塊

該模塊是設備的“大腦”，負責信號轉換、數據計算與設備控制：

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）進行放大、濾波處理，去除干擾信號（如電磁干擾導致的信號波動），將處理后的信號轉化為設備可識別的數字信號。

數據計算單元：根據預設的檢測原理算法（如電極法的電位-濃度曲線、比色法的光吸收-濃度曲線），對數字信號進行計算，得出實時余氯濃度值；同時，若配備溫度補償、pH補償功能，會結合補償電極的檢測數據，對余氯濃度值進行修正。

控制單元：根據檢測結果與預設參數（如余氯濃度上限、下限閾值），自動控制設備運行狀態，如當余氯濃度低于下限閾值時，向外部消毒設備發送“增加投藥量”的控制信號；當檢測到水樣流量異常或試劑不足時，觸發設備報警功能（如聲光報警、顯示屏提示）。

4、數據輸出與顯示模塊

該模塊負責呈現檢測結果與設備狀態，方便用戶查看與數據管理：

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、設備運行狀態（如“正常監測”“試劑不足”“報警”）等信息，部分設備支持歷史數據曲線查詢（如查看近24小時、近7天的余氯濃度變化趨勢）。

數據輸出單元：支持多種數據傳輸方式，如485通訊、以太網、4G/5G無線傳輸，可將實時余氯濃度數據上傳至中控系統（如飲用水廠的中央控制系統）、環保監管平臺或用戶手機端，實現遠程監控；同時具備數據存儲功能，可存儲數月至數年的檢測數據，便于后續追溯與報表生成（如生成每日、每月的余氯監測報告）。

5、輔助與維護模塊

該模塊為設備長期穩定運行提供保障，減少維護難度：

清潔單元：部分設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；比色法設備可能配備廢液收集與排放系統，將反應后的廢液集中收集，避免直接排放造成污染。

狀態監測單元：包含試劑余量傳感器（監測試劑瓶內試劑剩余量，不足時報警提示補充）、管路壓力傳感器（檢測采樣管路壓力，判斷是否堵塞）、電源監測模塊（監測設備供電是否穩定，斷電時可觸發備用電源切換），通過實時監測設備關鍵部件狀態，提前預警故障風險。

三、結語

在線余氯檢測儀的測量原理基于“電化學響應”或“光學顯色反應”，結構圍繞“連續監測”功能設計，各模塊協同實現水樣采集、檢測、數據處理與輸出的全流程自動化。在實際應用中，需根據監測場景（如飲用水、工業廢水）、水樣特性（如渾濁度、pH范圍）選擇適配原理的設備，并定期維護檢測模塊（如清潔電極、補充試劑），確保設備長期穩定運行，為用水安全與生產合規提供可靠的余氯監測數據。