在线水质分析仪主要采用离子选择电极测量法来实现精确检测的。仪器上的电极：PH、氟、钠、钾、钙、镁、和参比电极。每个电极都有一离子选择膜，会与被测样本中相应的离子产生反应，膜是一离子交换器，与离子电荷发生反应而改变了膜电势，就可检测液，样本和膜间的电势。膜两边被检测的两个电势差值会产生电流，样本，参考电极，参考电极液构成“回路”一边，膜,内部电极液，内部电极为另一边。
水质分析仪内部电极液和样本间的离子浓度差会在工作电极的膜两边产生电化学电压，电压通过高传导性的内部电极引到到放大器，参考电极同样引到放大器的地点。通过检测一个精确的已知离子浓度的标准溶液获得定标曲线，从而检测样本中的离子浓度。
溶液中被测离子接触电极时，在离子选择电极基质的含水层内发生离子迁移。迁移的离子的电荷改变存在着电势，因而使膜面间的电位发生变化，在测量电极与参比电极间产生一个电位差。
在线水质分析仪是一类专门的自动化在线分析仪表，仪器通过实时、现场操作，可在无需人工操作的情况下实现从水样采集到数据输出的快速分析。仪器具有了自动诊断、自动校准、自动清洗、故障报警等功能，以保证分析结果可靠性和仪器的长时间*运行。水质分析仪器的日常检修要求：
（1）需要停用、拆除或者更换的，应当事先报经环境保护有关部门批准。
（2）运营单位发现故障或接到故障通知，应在24小时内赶到现场进行在线水质分析仪维修处理。
（3）对于一些容易诊断的故障，如电磁阀控制失灵、膜裂损、气路赌赛、数据仪死机等，可携带工具或者备件到现场进行针对性的维修。此类故障维修时间不应超过8小时。对不易诊断和维修的仪器故障，若72小时内无法排除，应安装备用仪器。
（4）经过维修后，在正常使用和运行之前应确保维修内容全部完成，性能通过检测程序，按国家有关技术规定对仪器进行校准检查。若监测仪器进行了更换，在正常使用和运行之前应对仪器进行一次校验和比对实验。
（5）若数据存储/控制仪发生故障，应在12小时内修复或更换，并保证已采集的数据不丢失。
（6）应备有足够的备品备件及备用仪器，对其使用情况进行定期清点，并根据实际需要进行增购，以不断调整和补充各种备品备件及备用仪器的存储数量。
（7）因故障不能采集、传输数据时，应及时向环境保护有关部门报告，必要时采用人工方法进行监测。人工监测的周期应不少于每2周一次。
