多參數水質檢測儀以重慶大學微系統研究中心自主研發的可見光微型光譜儀為核心，基于現代光譜分析技術，完成氨氮、陰離子表面活性劑、Cr6+、COD、Pb2+、總酚、總磷 7 個水質參數的實時在線檢測。多參數水質檢測儀主要由光學系統、流路系統、多功能樣品檢測室、控制系統和嵌入式系統五部分組成。光學系統為吸光度的檢測提供光路及吸收光譜的檢測，流路系統由微型流控器件組成，多功能樣品檢測室集成了超聲清洗以及帕爾貼恒溫的結構，控制系統實現各功能模塊按照檢測需要有序工作，嵌入式接收光譜儀傳送的檢測數據，完成數據的處理與檢測結果的顯示。
儀器具有八條獨立檢測流路和獨立檢測光路，多位閥的 26 個通道經過分配每一路進一種試劑或標準液，一號管作為公共流路。溶液通過多位閥的選擇，在微型蠕動泵的驅動下，進入樣品室，經過超聲或者氣泡攪拌加快反應，鹵燈發出的光線透過樣品室內的液體被光譜儀接收，光譜儀通過串口將吸光度數據傳輸嵌入式系統中，嵌入式系統通過待測液吸光度與吸光度-濃度標準曲線的對比，最終確定液體內某一物質的濃度，從而實現對水質參數的快速實時監測。
樣品的重復性測試需要保證每次測試的試劑量相同、溫度環境相同、儀器徹底清洗干凈、攪拌的力度及時間必需相同且使化學反應充分。為了實現穩定、準確的測量，根據樣品反應所需的恒溫、精確進樣、多試劑切換、系統清洗、攪拌等前處理要求，來完成測控系統的設計。