儀器學(xué)理論中的機(jī)械結(jié)構(gòu)、機(jī)械零部件設(shè)計(jì)涉及的學(xué)科很多，包括材料力學(xué)、理論力學(xué)、公差配合、金相學(xué)、熱處理學(xué)、焊接學(xué)等（因?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有些屬于常規(guī)的設(shè)計(jì)范疇，很多文獻(xiàn)上都能找到，有的從設(shè)計(jì)手冊(cè)上也可查到，因?yàn)槠薇竟?jié)不討論這個(gè)問(wèn)題）。設(shè)計(jì)者對(duì)這些與儀器學(xué)有關(guān)的理論（學(xué)科）應(yīng)該有一定的了解，并且在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格遵循有關(guān)的儀器學(xué)理論。作者曾經(jīng)想設(shè)計(jì)一種體積小、重量輕、便攜式的小型通用光柵單色儀，并利用它作件，設(shè)計(jì)一種高檔的、便攜式的小型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)。因此，把單色器的焦距設(shè)計(jì)得很小，準(zhǔn)直鏡和物鏡的焦距各為50mm，并且采用平面光柵(1200條／脅）作為分光器件。然而根據(jù)儀器學(xué)理論，焦距與雜散光成反比，焦距越小，雜散光越大。結(jié)果設(shè)計(jì)出的光柵單色器的雜散光為8%以上，根本達(dá)不到高檔機(jī)的要求。作者經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，國(guó)際上便攜式的小型紫外分光光度計(jì)儀器，基本上都不用平面光柵分光，而是用iv型凹面光柵或凹面平場(chǎng)光柵分光。后來(lái)，作者選用iv型凹面全息光柵作為分光元件(1200條/mm)，物距為loomm，像距為94mm，并在單色器內(nèi)采取很多降低雜散光的有力措施。結(jié)果設(shè)計(jì)出的光柵單色器的雜散光僅為o．1%，體積只有手掌大小。利用它作為單色器，研制出一種非常優(yōu)秀的多用途的便攜式小型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，它還適用于紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、高壓液相色譜儀檢測(cè)器、核酸蛋白分析儀、流動(dòng)注射分析儀檢測(cè)器等多種儀器。
有些小型化的儀器將儀器底盤(pán)（底座）設(shè)計(jì)得非常薄，另外選擇材料時(shí)也未從儀器學(xué)角度考慮，結(jié)果儀器的抗振動(dòng)性能很差，導(dǎo)致儀器的穩(wěn)定性很差。有些設(shè)計(jì)者對(duì)儀器的主要性能技術(shù)指標(biāo)，特別是對(duì)影響分析誤差的噪聲、雜散光、基線平直度、穩(wěn)定性等關(guān)鍵性能技術(shù)指標(biāo)缺乏研究，設(shè)計(jì)出來(lái)的儀器外形很漂亮，自動(dòng)化程度也很高，但是分析測(cè)試的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。應(yīng)該引起廣大使用者的重視。還有些設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)原子吸收分光光度計(jì)時(shí)，不考慮火焰原子化器的色差，結(jié)果，在外光路的設(shè)計(jì)時(shí)，火焰原子化器前的石英聚光鏡未消色差，使得不闊波長(zhǎng)的光線在火焰頭中不能聚焦在同一個(gè)地方，有些甚至相差幾厘米。這種儀器的分析誤差就會(huì)很大。
光學(xué)類(lèi)分析儀器的光度室設(shè)計(jì)，也是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分，尤其是度室的結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計(jì)、材料選擇等更為重要。例如，有些光學(xué)類(lèi)分析儀器經(jīng)常采用塑料零件制作光度室，但是，設(shè)計(jì)者對(duì)塑料的物理性能缺少研究，在塑料的品種、材料厚度、幾何尺寸、加工工藝、溫度系數(shù)等方面缺乏深入了解。結(jié)果，光度室的零件容易產(chǎn)生變形，嚴(yán)重影響儀器的可靠性。
儀器機(jī)殼的設(shè)計(jì)、底板上元部件的分布排列，也都是有很深學(xué)問(wèn)的。作者在設(shè)計(jì)高壓液相色譜的紫外檢測(cè)器時(shí)，為了給氘燈散熱，曾經(jīng)采用軸流風(fēng)機(jī)（電風(fēng)扇）吹散熱量。結(jié)果由于對(duì)風(fēng)路考慮不周，將氘燈的熱量直接吹到電子元件和印刷板上，引起電子元件發(fā)熱而產(chǎn)生漂移，致使儀器很不穩(wěn)趣。后來(lái)重新設(shè)計(jì)，改變風(fēng)路，使紫外檢測(cè)器的穩(wěn)定性得到明顯提高。