水质传感器是检测水中污染物浓度或者化学成分的仪器，肩负着保障水质安全的重任。由敏感元件、转换电路、和信号输出装置组成， 有时还需外加辅助电源提供转换能量。基本原理是利用化学或物理反应来检测水质中特定的物质，如氧气、氮气、二氧化碳、pH值、硬度等。这些特定的物质与传感器中的敏感元件(如电阻、电容、离子检测器等)发生反应，产生相应的信号输出。为保证其实现长期运行，保证数据的有效性，定期对水质传感器进行维护保养是十分必要的。
传统水质传感器
传感器是借助检测元件将一种形式的信息转换成另一种信息的装置，目前大多数传感器转换后的均为电信号。因而狭义上讲，传感器是将外界输入的非电信号转换成电信号的装置。传统水质传感器常以探头形式出现在大众的视野中，他们小巧的附着在管道中或者与分析仪连在一起，部分投放在水中，需要定期查看检测数据并做好数据变化记录。
组成部分
1、敏感元件
敏感元件的作用是感受被测物理量，并对信号进行转换输出。
2、转换元件
转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适合于传输或测量的电信号部分。
3、信号输出装置
由于传感器输出信号一般都很微弱，因此传感器输出的信号一般需要进行信号调理与转换、放大、运算与调制之后才能进行显示和参与控制。
4、外部结构
检测不同参数的传感器会选用不同的外部材质。温度传感器大多数选择纯金属材质，以铂和铜为主；水质pH传感器是一种测量溶液酸碱度的电化学探头,通常采用高灵敏玻璃膜、氢离子专用玻璃电极和参考电极等材料组成；溶氧传感器测量的是溶解在气体中的氧的浓度，大多数由扩散硅或锗制成。
水质参数
1、PH值
什么是PH值？PH值又称酸碱值，是化学上用来衡量酸碱性比值的符号。地表水中PH值的变化会影响藻类对氧气的摄入能力及动物对食物的摄取敏感度；会影响细胞转运物质的活性和速率，影响其正常代谢，进而对整个食物网产生影响。一类水质PH值应小于8.5；二类水质PH值应小于9.0；三类水质PH值应小于9.5。针对海水养殖，其PH值一般控制在7.5-8.5之间，PH值过高或者过低都会对水产养殖动物产生损伤，甚至死亡。还会造成水中的微生物活动受到抑制，有机物不易分解，所以控制PH值是水产养殖至关重要的环节。
2、电导率
电导率测值常常被环保内人士称为“水质监测排头兵”。电导率即以数字表示溶液传导电流的能力。地表水中监测电导率指标，主要目的是监测水体中总的离子浓度。以及包含各种化学物质、重金属、杂质等等导电性物质总量。当水中含有无机酸、碱、盐或者有机带电胶体时，电导率就会增加。清洁河水电导率一般为10mS/m，污水电导率一般为700μS/cm，海水电导率一般为3000mS/m。
3、溶解氧
水中溶解氧的含量一般受两种因素影响：一是耗氧作用，包括需氧有机物降解时的耗氧、生物呼吸时的耗氧以及无机物的氧气耗氧等，当糖类、蛋白质、脂质等等污染物排放过多时，就会消耗水中大量的溶解氧；二是富氧作用，主要包括空气中氧的溶解和水生植物的光合作用。所以溶解氧是地表水检测的重要指标，是水体是否具备自净能力的指标。
4、浊度
地表水中浊度值的高低，直观反映的是水体的浑浊程度。浑浊主要由水中不溶性物质引起，包括悬浮于水中的泥沙、腐蚀质、浮游藻类、和胶体颗粒物等。一般来说，浊度越高表示水质越差，而地表水中浊度值偏高，会影响水中植物的光合作用效率，进而影响氧气的产生，导致腐烂生物降解过程中的催化能力下降，使水体进一步恶化。所以地表水中浊度测量参数是反映了水体污染程度的综合指标。
5、温度
地表水温度的变化，即使是相对较小的温度变化也会对水生野生动物产生重大的负面影响，影响生物生长和鱼虾类动物进食的速度，以及它们的繁殖时间和效率。温度升高还会增加有害藻华的风险，对水生植物和鱼类产生负面影响。
定期更换与维护
1、维护与保养
（1）传感器外表面：用自来水清洗传感器的外表面，如果仍有碎屑残留，用湿润的软布进行擦拭，对于一些顽固的污垢，可以在自来水中加入一些家用洗涤液来清洗。
（2）测量窗口外表面：用自来水清洗传感器的外表面，对于一些顽固的污垢，可以使用传统的清洁剂和软布清洗。
（3）检查传感器的线缆：正常工作时线缆不应绷紧，否则容易使线缆内部电线断裂，引起传感器不能正常工作。
2、清洗频率
清洁电极前，一定要检测一下校准溶液的数据。由于氯化银的积聚，极谱传感器的阳极随时间变暗是很正常的，这种典型的变暗不会影响传感器性能。但由硫化氢引起的传感器变暗将影响其检测性能。典型症状是会跳转读数，无法校准或低探针电流。通常电化学传感器每年都需要清洁或维修一次。
3、更换频率
针对多参数水质传感器，一般建议是每2-8周更换一次，这取决于采集的样品。日常中保持清洁可以延长使用时间。当测具有高水平硫化氢的样品时，会对传感器产生影响，但对于PH传感器的影响相对较小，因此为了提供更好的表现建议一周维护一次。另外如果是检测常规的饮用水，一般可以一个月保养一次。
工作原理及应用分析
1、工作原理
水质传感器通过工作原理可以分为两类：化学传感器和电化学传感器。其中，化学传感器的原理是利用化学键将特定的物质转化为电子信号输出。例如，利用酸碱反应生成H+和OH-离子，检测H+离子浓度来检测水质中的pH值。而电化学传感器则是利用电极之间的电化学作用来检测水质中的特定物质。例如，利用电解水生成氢气和氧气，检测氢气或氧气浓度来检测水质中的氧气或氮气。
2、应用分析
（1）水质监测。水质传感器在水质监测中有着广泛的应用。在自来水生产、污水处理、工业用水等方面，水质传感器可以帮助监测水质中的有害物质和微生物，以保证水质的安全和卫生。例如，在自来水生产领域，水质传感器可以检测水中的氧气、氮气、二氧化碳等气体，以及PH值、离子浓度等指标，以保证自来水的质量。在污水处理领域，水质传感器可以检测水中的有机物、氮气、氧气等气体，以及pH值、溶解氧等指标，以监测水质的变化和评估污水处理的效果。在工业用水领域，水质传感器可以检测水中的氧气、氮气、二氧化碳等气体，以及硬度、酸碱度等指标，以保证工业用水的质量。
（2）水质检测。水质传感器还可以用于其他领域的检测。例如，在农业领域，水质传感器可以用于监测农田中的化肥残留物、农药残留物等有害物质。在食品领域，水质传感器可以用于检测食品中的有害物质，以保证食品的安全卫生。
