水質硬度分析儀是運用在線鈣鎂離子電極的原理實時監測水硬度最直接的水質分析手段。由水硬度專用變送器、在線鈣鎂離子三合一電極、不銹鋼流通槽組成。能夠做到快速、簡單、準確和經濟的測量水質硬度。硬度在線分析儀種類繁多，從測量原理來說，主要有3種主流：比色法原理，滴定比色法、離子選擇電極法。
可以根據以下幾個方面方面進行硬度在線分析儀的儀器分析：
滴定比色法原理
通過滴定比色法來確定樣品中的鈣鎂總硬度濃度。儀器測量槽自動樣品定量，通過精密計量泵往測量槽內加硬度試劑進行試劑滴定，每滴為30微升，滴定非常準確。硬度試劑會和樣品發生反應溶液會變色，采用光學傳感器檢測顏色的強度和判斷顏色變化終點，根據消耗的試劑量即可知道總硬度的濃度。
離子選擇電極法原理
通過鈣/鎂離子選擇電極來測量水中的硬度濃度。由于電極對鈣/鎂離子的選擇性，鈣鎂濃度大小直接和電極測的電勢有關。由于這種方式是間接測量，所以必須進行校準。
比色法原理
通過單波長比色法來確定樣品中的鈣+鎂的濃度。樣品和鈣鎂指示劑、緩沖劑發生反應，這時溶液會變色，通過比色計在520nm下測量吸光度，而吸光度與硬度成線性正比關系。由于是間接測量，所以需要用兩種標樣校準來確定偏移量和斜率值。
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