
一直以來,在線水質(zhì)分析儀器技術(shù)都是沿著在線分析儀器研發(fā)制造技術(shù)和在線水質(zhì)分析儀器應(yīng)用技術(shù)兩個方面同時發(fā)展的。根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)的定義,有兩種形式的在線水質(zhì)分析儀器:在線分析傳感器和比較復(fù)雜的自動化分析設(shè)備或者裝置。第一代的在線水質(zhì)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(xiàn)的,儀器通常結(jié)構(gòu)都比較簡單,通過傳感器直接和被測水樣接觸獲得水質(zhì)指標(biāo)的數(shù)據(jù)。最初可以測量的水質(zhì)指標(biāo),主要是一些簡單的物理指標(biāo)和成分指標(biāo),如水溫、電導(dǎo)率、PH、ORP、溶解氧等;接著是濁度、懸浮物濃度等光學(xué)原理的傳感器;隨著電化學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展,氟離子、銨離子、硝酸鹽等多種離子選擇電極法原理的在線水質(zhì)分析傳感器也開始進(jìn)入市場。由于傳感器和水樣直接接觸,無法像實(shí)驗(yàn)室人工分析時進(jìn)行樣品預(yù)處理及去除樣品中干擾物質(zhì),在面對水質(zhì)復(fù)雜的水樣(高溫、高壓、含油、硫化物、重金屬、懸浮物、高鹽度、腐蝕性氣體等各種雜質(zhì))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(yè)純水等水質(zhì)情況較為簡單的水體。
第三,隨著材料科學(xué)的發(fā)展,在線水質(zhì)分析儀器傳感器的環(huán)境適應(yīng)性也得到了很大提高,表現(xiàn)為:高溫材料的采用,使得傳感器的最高工作溫度范圍不斷提高;傳感器材質(zhì)采用惰性的材料,可以耐受水中硫化氫、硫化物、高鹽、重金屬、油污染的探頭,可以耐受高強(qiáng)度核輻射的溶解氧和溶解氫探頭應(yīng)用于核電廠;采用鈦合金材料,可長時間應(yīng)用于海洋監(jiān)測的傳感器等等。
最后,標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)一步支持了在線水質(zhì)分析儀器技術(shù)和行業(yè)的發(fā)展。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)在2003年制定的代號為ISO15839-2003的標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì)在線傳感器/分析設(shè)備-水質(zhì)規(guī)范和性能測試》,定義了在線水質(zhì)分析儀器的性能特征,建立了評估及測定性能特征參數(shù)的測試程序,這個通用性標(biāo)準(zhǔn)給在線水質(zhì)分析儀器的研發(fā)、生產(chǎn)及驗(yàn)收提供了依據(jù)。進(jìn)入21世紀(jì)以來的十多年中, 中國也發(fā)布了大量有關(guān)在線水質(zhì)分析儀器的國家標(biāo)準(zhǔn)和一系列的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布與實(shí)施,為在線水質(zhì)分析儀器的應(yīng)用與發(fā)展提供了技術(shù)上的可靠保證。