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在線離子濃度分析儀通過(guò)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(dòng)泵、固相萃取柱(SPE)以及Z型檢測(cè)流通池有機(jī)結(jié)合，完成微量離子濃度的自動(dòng)檢測(cè)。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(gè)系統(tǒng)工作流程的控制，協(xié)調(diào)閥位與蠕動(dòng)泵之間的工作進(jìn)程，集中處理來(lái)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(duì)其處理能力要求較高，軟件編寫(xiě)難度就會(huì)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(jì)方案。
在線離子濃度分析儀的原理和結(jié)構(gòu)：
a.測(cè)量原理。銨離子選擇電極前端有離子選擇性透過(guò)膜，銨離子得以透過(guò)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(shì)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(huì)對(duì)離子選擇電極的測(cè)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(cè)量鉀離子濃度，溫度電極測(cè)量溫度，并與銨離子選擇電極的測(cè)量值進(jìn)行相互補(bǔ)償和平衡，保證銨離子濃度測(cè)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(guò)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(guò)鎖定環(huán)加以固定。探頭芯是測(cè)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(gè)更換探頭芯。
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