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与实验室取样测量pH不同，在线pH测量是要求在生产现场及工艺条件下连续测量、记录pH值。因此要求测量装置具有设备牢固、工作可靠以及安装、操作、维护方便，以利于长期连续工作。根据安装的位置要求，在线pH测量电极系统有两种基本的设计。一种是浸入式结构，用于反应池或反应罐内的pH测量。另一种为流通式结构，用于管道系统，电极的选择应根据工艺技术的要求。
由于玻璃电有高内阻，所以导线及整个输入电路的绝缘电阻必须很大，要求使用高绝缘性能的电缆、密封罩以及接线盒。电极引线应穿入导管中，并与交流电源或开关线路分开安装。导线应固定好，经常活动的导线会引起慢性漏电，造成测量误差。电极和仪器系统应特别注意“接地”问题。一般反应罐或管道都是与大地相连接的，因而被测溶液实际上是与大地相连的。因此，在线pH测量仪器必须是“浮地”的，以防止参比电极通过溶液、反应罐及地端形成放电回路引起电极极化。玻璃电极输入端对地的绝缘电阻应大于1012欧姆，参比电对地的绝缘电阻应大于109欧姆，同时仪器线路的公共端应注意连接，防止由于电阻变化引起的不稳定。双高阻输入三电极体系（其中一支为溶液接地电极）适合于在线pH测量使用。有时，在测量溶液中可能存在电位梯度（例如电镀、电解槽内即属此种情况），此时应将玻璃电极及参比电极安装在与等电面垂直的方向上，只有这一位置才能防止溶液电位对测量的干扰。
在某些工业部门需要遥测及记录pH值。对此可以采用pH变送器，将变送器装在电极附近，变送器送出标准的电流信号或电压信号，由pH控制器接受这些信号进行控制或由电脑终端编程进行控制，pH变送器的信号输送距离可达几十米至几百米。
在线pH测量中，电极的沾污也是经常遇到的另一个问题。在电极敏感膜上沾附上某些物质，例如，油类、沥青、胶体物质、悬浮物及固体结块等，均会引起电极响应迟钝，甚至使电极失效。为了保证有效的连续测量，电极系统应安装清洗装置。常用的有定时自动刷洗、超声波清洗或定时喷水清洗等等。另一种办法是在测量池前面安装过滤分离设备，将样品液流中可能沾污电极的物质分离去，然后进入测量池测量。还有一种简单和可靠的方法，是定期进行的清洗，具体期限应根据被测介质的液体情况及测试的精度要求综合考虑，一般为一周至几周，同时也可用二支电极进行交换使用，换下的电极进行清洗和活化，更可延长电极寿命。
在线pH测量中样品溶液温度的波动将引起电极电势的变化，因此为了保证测量的准确可靠，应用自动温度补偿是非常重要的。自动温度补偿的基本原理是在测量线路上接入一个浸在样品溶液中的热敏电阻（称为温度补偿电极）此热敏电阻的阻值随溶液温度而变化，从而达到补偿的目的。
为了保证测量的准确度，电极系统的校准也是十分重要的。校准周期因测量条件及度要求而定，一般几天或一月校准一次。校准的方法可用标准缓冲溶液导入测量池中代替样品溶液进行，也可以在测量点取样用精密pH计测出pH值，据此对在线仪器示值进行校正。注意校准溶液的温度与样品溶液温度应尽量一致。
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