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由于各种在线分析仪表的作用原理、分析对象和复杂程度不同，其组成也大不相同。
一般都由四个部分所构成，①取样、预处理及进样系统。从流程中取出具有代表性的样品，并使它符合分析器对样品状态或条件的要求。②分析器。将样品的成分量或物性量转换成可测量的电信号。③电源和电子线路。对仪表各部分供电，控制仪表各部分的工作，将分析器送来的电信号放大后，输出至显示、记录器，或同时送至自动控制器或电子计算机。④显示、记录器。用来显示、记录代表成分量或物性量的电信号。
常用的有：①热学式分析仪表，如热导式和热化学式气体分析器等；②电化学式分析仪表，如pH计，电导仪，盐量计，电磁浓度计，原电池式、极谱式和氧化锆氧分析器等；③磁式分析仪表，如热磁式和磁力机械式氧分析器等；④光学式分析仪表，如红外线气体分析器、紫外线分析器和流程光电比色计等；⑤色谱分析仪，如流程气相色谱仪和流程液相色谱仪两类；此外，还有密度计、湿度计、水分仪和粘度计等。
