[实用新型]一种检测水体中微塑料的便携式光学仪器

说明书

本实用新型公开了一种检测水体中微塑料的便携式光学仪器，属于水体污染物检测领域。本实用新型包括支撑架、下部支撑体、试样容器、激光发射器、凸透镜、电荷耦合元件、衍射光学元件和光电二极管；下部支撑体底部设置有滚动槽，激光发射器底部设置有滚动滑珠，滚动滑珠安装于滚动槽中，凸透镜设置于激光发射器与试样容器之间，衍射光学元件安装于试样容器下部，与光电二极管相连接；激光发射器发射出的光源一部分反射到衍射光学元件上转变为光信号，再由光信号被光电二极管转化为电信号，产生衍射图像；另一部分光透过水样衍射到电荷耦合元件上，产生静态干涉图案。本实用新型使用方法简单，仪器便携，结合两种光监测模式，可提高检测辨识度。

技术领域

本实用新型涉及水体污染物检测技术领域，特别涉及一种便携式水体微塑料检测传感器。

背景技术

塑料以及塑料制品在我们的日常生活中无处不在，它们在各行各业中都有广泛的应用。据估计，全球每年可能生产约3亿吨塑料，并且在超过2500万吨的消费后塑料废物中，约有 38％最终进入垃圾填埋场。塑料造成的污染会对人类构成健康威胁，并且危害其他生物体，甚至会改变生态系统的平衡。

微塑料是尺寸小于5mm的塑料，一般是作为个人护理品的添加剂而被生产或者是由大型塑料分解产生，它的尺寸和形状分布可能受到物理或者化学活动的影响。由于不同的形状、尺寸分布和其他性质(例如透明度、半透明度和表面粗糙度)等因素的影响，在实际水体条件下检测这些较小的塑料变得困难。

为了检测水体中的微塑料，有研究提出几种基于视觉检测、化学和光学技术的方法，例如拉曼和红外(IR)光谱方法，但是这些方法一般复杂耗时且检测成本高。例如专利公开号： CN 108254284 A，公开日：2018年7月6日，发明名称为：一种检测水体中微塑料含量的方法的申请案，该申请案公开了一种检测水体中微塑料含量的方法，包括以下方法步骤：a，首先进行采用直接挑选法、大样本法或浓缩样本法对水体进行科学的采样，然后装入500ml的溶剂瓶中；b，对采样的水体手动去除杂质；c，加工银质的过滤箔然后曲制成圆柱状，选择玻璃材质的搅杆，再通过用活性碳粉材料磁控溅射的方式，将过滤箔完全无缝与搅杆粘附；d，配置沉淀催化反应溶液，然后将配置净化溶液分别倒入需检测的溶剂瓶中，进行充分的反应； e，将步骤d中，通过采用纳米级过滤网进行过滤，然后进行收集微塑料。该方法虽然可以检测出水体中微塑料的含量，但是操作复杂，而且方法耗时。综上所述，如何克服实际水体条件中，检测微塑料困难、方法复杂耗时以及成本较高的不足，是现有技术中亟需解决的技术难题。

实用新型内容

1.要解决的问题

针对实际水体条件中检测微塑料困难、方法复杂耗时以及成本较高的问题，本实用新型提供一种检测水体中微塑料的便携式光学仪器，可以在淡水环境中用于检测肉眼无法观测到的透明以及半透明的微塑料，同时降低检测仪器体积以及重量与复杂度，降低检测成本，并实现快速检测微塑料的目的。

2.技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种水体微塑料的便携式检测仪器，包括支撑架、衍射单元和成像单元，衍射单元包括下部支撑体、试样容器、激光发射器和凸透镜，所述的试样容器设置于下部支撑体顶部，该下部支撑体的底部设置有滚动槽，激光发射器的底部设置有滚动滑珠，所述的滚动滑珠滚动安装于滚动槽中，所述凸透镜设置于激光发射器与试样容器之间；所述成像单元包括电荷耦合元件、衍射光学元件和光电二极管，电荷耦合元件通过支撑架设置于试样容器上方，电荷耦合元件上设置有镜头，所述衍射光学元件设置于试样容器下方，该衍射光学元件与光电二极管相连接。

优选地，电荷耦合元件的镜头与试样容器之间的距离为11cm。

优选地，所述试样容器的底部设置有玻璃探针。

优选地，所述试样容器的侧壁上设置有刻度线。

优选地，试样容器为柱状容器。