為了解決傳感器測(cè)量復(fù)雜水樣的適用性問(wèn)題，也為了實(shí)現(xiàn)一些實(shí)驗(yàn)室人工分析方法步驟比較繁瑣或者測(cè)試條件要求較高的水質(zhì)參數(shù)的自動(dòng)分析，隨著自動(dòng)控制技術(shù)的采用，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的在線水質(zhì)分析儀器-水質(zhì)自動(dòng)化分析設(shè)備或裝置開(kāi)始出現(xiàn)：儀器通過(guò)控制一整套的設(shè)備或裝置的自動(dòng)運(yùn)行來(lái)完成以前實(shí)驗(yàn)室人工分析的步驟，比如：過(guò)濾、加熱、加顯色劑、混合、測(cè)量等等;另外，為了保證長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的準(zhǔn)確度，還需要定時(shí)對(duì)儀器進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)，以及定期的人工維護(hù)。這一類(lèi)在線水質(zhì)分析儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多用于水質(zhì)成分指標(biāo)(TOC、SiO2、總磷、總氮、重金屬等)和評(píng)估性水質(zhì)綜合指標(biāo)(COD、堿度、硬度、生物毒性等)。
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是分析化學(xué)、材料科學(xué)、電子科學(xué)以及包括計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)在內(nèi)的系統(tǒng)工程成套自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展， 再加上水質(zhì)科學(xué)自身的發(fā)展與進(jìn)步，從以下介紹的多個(gè)維度共同推動(dòng)了在線水質(zhì)分析儀器技術(shù)的發(fā)展。首先，在測(cè)量原理方面，除了傳統(tǒng)的電化學(xué)、光學(xué)、光電比色法原理，激光誘導(dǎo)擊穿光譜、混合多光譜分析、X射線熒光分析、三維熒光光譜、生物技術(shù)等各種新的測(cè)量原理被應(yīng)用到了在線水質(zhì)分析儀器;同時(shí)，流動(dòng)注射分析技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使得儀器分析時(shí)間大大縮短，增強(qiáng)了在線分析技術(shù)實(shí)時(shí)性的優(yōu)點(diǎn)。
其次，水質(zhì)科學(xué)的發(fā)展，提出了“替代參數(shù)”的概念，為在線水質(zhì)分析儀器的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用開(kāi)拓了新的空間。水質(zhì)替代參數(shù)是指一類(lèi)特定的水質(zhì)參數(shù)，可以綜合反映水體的某一類(lèi)別的水污染情況或水處理過(guò)程中某些不能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)而且實(shí)驗(yàn)室分析也非常繁瑣水質(zhì)參數(shù)的變化。目前，對(duì)飲用水水質(zhì)安全來(lái)講，反應(yīng)有機(jī)物總量及某些特定成分變化的綜合性指標(biāo)UV254是目前非常重要的水質(zhì)替代參數(shù)，可以通過(guò)UV254的實(shí)時(shí)測(cè)量，獲得和水中有機(jī)物污染相關(guān)的其他參數(shù)(如，COD、BOD、TOC等)的信息。由于能實(shí)時(shí)反映水質(zhì)的變化，測(cè)量“替代參數(shù)”的在線水質(zhì)分析儀器在水處理工藝過(guò)程控制中有著非常重要的價(jià)值。目前其他重要的在線水質(zhì)替代參數(shù)分析儀器還有：濁度、顆粒物、SDI(污染指數(shù))等。