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在線離子濃度分析儀通過上位機控制下位機主板，用泵管、光纖和導線連接水路、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型檢測流通池有機結合，完成微量離子濃度的自動檢測。主單片機向上，負責與上位機以USB方式進行通信，解釋和分配上位機指令；向下負責整個系統工作流程的控制，協調閥位與蠕動泵之間的工作進程，集中處理來自系統內部的各種中斷。從單片機主要負責數據的采集及前期處理工作，并以并行方式與主單片機進行通信。若采用單一微處理器進行控制，由于對其處理能力要求較高，軟件編寫難度就會增加，經綜合考慮，選用了雙微處理器控制模式和模塊化設計方案。
在線離子濃度分析儀的原理和結構：
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)和電解液發生電化學反應，為了比較電極發生反應后電勢的變化。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果產生影響和干擾，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行相互補償和平衡，保證銨離子濃度測量的盡量準確。
b.儀器結構。離子選擇法銨離子在線分析儀是由探頭部分和數字化控制器組成，探頭與控制器間通過數字接口傳輸數據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，當膜、電極或鹽橋的壽命到達期限后，可以整個更換探頭芯。
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