本文简要的分析了pH分析仪设计的必要性以及当前pH分析仪的发展情况，介绍了基于直接电位法的智能在线pH分析仪的设计过程。首先是对溶液电离和pH值的基础知识做了简要回顾；然后对在本设计中用到的测量电池和电极进行了详细学习与分析，并进行了严格的理论推导，为后续数据分析提供了理论基础。随后，将主要工作放在信号的获取以及干扰因素的分析上。由于pH玻璃电极内阻大，经过阻抗分析，选用输入阻抗高达10¹⁵Ω的测量放大电路，以得到准确的电压信号；温度测量采用2.252k的负温度系数热敏电阻，在满足其性能参数的条件下，选用0.25mA的恒流源和放大电路来对温度进行测量，并添加了电极温度传感器两点标定的功能，提高了温度测量的准确性。温度对pH值的测量影响最大，在对不同水质做的大量温度试验数据的基础上，得出了针对普通水、纯水和超纯水的温度补偿公式，通过加装屏蔽罩的办法有效的制止了电磁干扰的影响，通过添加流量补偿和采用有液接地的三复合电极，消除了流量与地回路对测量值的影响。综合上述多种因素分析的结果，对样表进行了大量的实验，对公式不断的进行修正，以得到精度更高的测量值。数字部分硬件综合应用了低功耗、高性能的微控制器和外围芯片；同时软件也进行了历史数据的显示与存储，具有智能化处理和中英文操作的功能，选用真彩显示屏与触摸屏控制，建立了良好的用户交互界面，总体设计使整个系统具有精度高、功耗低、功能强、稳定性好和操作方便等特点。本智能在线pH分析仪经过试验与调试表明，该分析仪可实时监测被测水质的pH值，自动对测量数据进行存储并可通过4～20mA标准电流和RS-485通信对数据进行远传，可广泛地使用于水质pH值的在线监测，并且为今后单一仪表向仪表网络实施监控系统发展打下了良好的基础。