海水微塑料快速自动检测设备的制作方法

本实用新型涉及一种海洋环境检测领域，特别是涉及一种海水微塑料快速自动检测设备。

背景技术：

塑料的发明，为人们的生活带来了极大的便利，但是随着人类活动范围的扩大，丢弃的废塑料也越来越多，大量的塑料垃圾也被丢弃在海洋中，数量巨大的塑料垃圾在进入海洋后发生破碎和降解，形成了大量的微塑料并进入到海洋生态环境中，尺寸小于5mm的微塑料颗粒对海洋生态环境造成不良影响，对摄入微塑料的海洋生物包括人类健康造成不良影响，海水中微塑料的检测对于人类治理海洋污染具有很大参考帮助。

在海水中微塑料进行检测时，现有技术主要是人工采集、处理、检测及分析，由于人工检测的方法不一致，不同的检测员对采集到的同一样本得出的结果也都会出现较大偏差，且人工检测过程采集、前处理、干燥、检测和清洗等过程繁杂，检测也需要独立的空间进行，且整个海水微塑料的检测时间也较长，影响检测精度，因此需要检测设备能够更快更精确的完成整个海水微塑料检测过程。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种海水微塑料快速自动检测设备，用于解决现有技术中海水微塑料检测过程复杂和检测时间较长的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种海水微塑料快速自动检测设备，包括：容纳室、过滤组件、支撑装置、海水收集单元、滤网干燥单元、微塑料检测单元和滤网反冲单元，

容纳室，所述容纳室包括干区与湿区；

过滤组件，所述过滤组件用于过滤海水中的微塑料，所述过滤组件包括过滤网和过滤盒，所述过滤网布置在所述过滤盒内，所述过滤盒上方开口；

支撑装置，所述支撑装置包括升降组件和旋转组件，所述升降组件用于驱动所述旋转组件升降，所述旋转组件包括旋转驱动件、传动件、从动轮、空心轴、托盘、水平管道和静管，所述空心轴下端转动安装在所述升降组件上，所述旋转驱动件安装在所述升降组件上，所述从动轮固套在所述空心轴上，所述旋转驱动件通过传动件驱动所述空心轴转动，所述托盘同轴固定在所述空心轴的上端，所述过滤盒固定安装所述托盘上，所述水平管道的一端与所述过滤盒的底部连通，所述水平管道的另一端与所述空心轴内孔连通，所述空心轴的下端与所述静管通过旋转接头连通，所述静管下方设有排污管，所述排污管上设有电磁阀；

海水收集单元，所述海水收集单元用于收集待检测的海水，所述海水收集单元位于所述湿区，所述海水收集单元的出水口位于所述托盘的上方且设有电磁阀，当所述过滤盒的运动到所述海水收集单元的出水口的下方时，所述海水收集单元内的海水能够流入所述过滤盒内；

滤网干燥单元，所述滤网干燥单元用于干燥所述过滤网上残留的海水，所述滤网干燥单元位于所述湿区；

微塑料检测单元，所述微塑料检测单元用于检测海水中微塑料，所述微塑料检测单元位于所述干区；

滤网反冲单元，所述滤网反冲单元能够反向冲洗所述过滤网，所述滤网反冲单元位于所述湿区，所述滤网反冲单元包括纯净水源、水泵、进水管和排水管，所述进水管和所述静管连通，所述水泵用于将所述纯净水源的纯净水从进水管泵入所述静管，所述进水管上设有电磁阀，所述排水管位于所述托盘的上方，所述排水管的进水口能够和所述过滤盒通过插拔式密封结构连接。

可选的，所述容纳室内设有挡板，所述挡板用于分隔所述干区与所述湿区，所述挡板中部和底部均设有缺口，所述托盘能够在中部缺口处上下移动，所述升降组件能够在底部缺口处上下移动。

可选的，所述升降组件包括多个直线驱动件和底板，所述底板与多个所述直线驱动件在相同高度固连，多个所述直线驱动件驱动所述底板在竖直方向移动。

可选的，所述容纳室内设有废水箱，所述排水管与排污管均与所述废水箱连通。

可选的，所述滤网干燥单元包括干燥气源、气泵和进气管，所述进气管位于所述托盘的上方，所述进气管的出气口能够与所述过滤盒通过插拔式密封结构连接，所述气泵用于将所述干燥气源的干燥气体从进气管泵入到所述水平管道，所述排污管与所述静管连通。

可选的，所述插拔式密封结构包括磁条和密封接头，所述磁条安装在所述过滤网上方且沿着过滤盒内侧布置，所述密封接头固套在所述进气管的出水口和排水管的进水口，所述密封接头包括密封管、橡胶块、环形铁块和挡块。所述密封接头外侧设有多个橡胶圈，所述密封接头下端设有环形铁块，所述密封接头上端固设有挡块，多个所述橡胶圈被所述环形铁块和所述挡块限位。

可选的，所述微塑料检测单元包括激光光源、视觉相机、检测支架和光谱仪，所述激光光源与所述视觉相机均置于所述过滤盒的正上方，所述激光光源与所述视觉相机通过检测支架与所述光谱仪连接。

可选的，所述过滤盒的上方开口为喇叭口结构。

如上所述，本实用新型的海水微塑料快速自动检测设备，至少具有以下有益效果：升降组件安装在容纳室下部，升降组件可以提升旋转组件上下移动，过滤组件安装在托盘上，过滤盒的底部与水平管道的一端连通，水平管道的另一端与空心轴的内孔连通，空心轴的下端与静管通过旋转接头连通，从而形成一个从过滤盒到静管的通道，且通道可以被升降组件上下提升，海水收集单元、滤网干燥单元、微塑料检测单元和滤网反冲单元均布置在托盘上方且仅微塑料检测单元位于干区，旋转驱动件驱动托盘转动，当过滤盒依次运动到上述四个单元下方时，分别进行海水收集、滤网干燥、微塑料检测和滤网反冲四个步骤，从而完成海水微塑料检测的全过程，在进行滤网反冲洗时，过滤盒与排水管通过插拔式密封结构连接，将海水微塑料检测的四个步骤集成到同一检测设备内，能够快速的完成检测且各个步骤均实现自动化操作，从而有效解决了海水微塑料检测过程复杂和检测时间较长的问题。

附图说明

图1显示为本实用新型的海水微塑料快速自动检测设备的俯视结构分布图。

图2显示为本实用新型的海水微塑料快速自动检测设备的左视剖面图。

图3显示为本实用新型的海水微塑料快速自动检测设备的主视结构图。

图4显示为本实用新型的海水微塑料快速自动检测设备的另一种左视剖面图。

图5显示为本实用新型的海水微塑料快速自动检测设备的另一种主视结构图。

图6显示为本实用新型的插拔式密封结构的主视结构图。

图7显示为本实用新型的微塑料检测单元的主视结构图。

元件标号说明

1、容纳室；11、干区；12、湿区；13、挡板；

2、过滤组件；21、过滤盒；22、过滤网；

3、支撑装置；31、升降组件；311、底板；312、直线驱动件；313、轴承；32、旋转组件；321、旋转驱动件；322、传动件；323、从动轮；324、空心轴；325、托盘；326、水平管道；327、静管；328旋转接头；329、排污管：330、三通电磁阀；331、支撑臂；

4、海水收集单元；

5、滤网干燥单元；51、干燥气源；52、气泵；53、进气管；

6、微塑料检测单元；61激光源；62、视觉相机；63光谱仪；64、检测支架；

7、滤网反冲单元；71、纯净水源；72、水泵；73进水管；74、排水管；75、插拔式密封结构；751、磁条；752、密封接头；753、密封管；754、橡胶圈；755、环形铁块；756、挡块；

8、废水收集箱；

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

请参阅图1至图7，本实用新型提供一种海水微塑料快速自动检测设备，包括：容纳室1、过滤组件2、支撑装置3、海水收集单元4、滤网干燥单元5、微塑料检测单元6和滤网反冲单元7；

容纳室1，所述容纳室1包括干区11与湿区12，容纳室1为检测设备提供一个相对密封的腔室，避免外部环境因素对微塑料检测造成影响，容纳室1被一块挡板13分隔两个腔室，分别是干区11与湿区12，且微塑料检测单元6位于干区11，避免潮湿的环境影响检测的准确性，也避免带盐的海水挥发后腐蚀检测设备，影响设备使用寿命；

过滤组件2，所述过滤组件2用于过滤海水中的微塑料，所述过滤组件2包括过滤网22和过滤盒21，所述过滤网22布置在所述过滤盒21内，所述过滤盒21上方开口，由于微塑料指尺寸小于5mm的小型塑料颗粒，过滤网22可以根据需要检测的微塑料尺寸做更换，滤网安装在过滤盒21的底部，过滤网22要具有一定的强度，以免还过滤过程中被损坏，过滤盒21可以是上端开口的碗状结构，使得海水在过滤过程中不会从过滤盒21内溢出，同时碗状结构也有利于对插拔式密封结构75进行导向；

支撑装置3，所述支撑装置3包括升降组件31和旋转组件32，所述升降组件31用于驱动所述旋转组件32升降，升降组件的每次上下升降过程使得过滤盒21插拔密封结构完成一次密封，所述旋转组件32包括旋转驱动件321、传动件322、从动轮323、空心轴324、托盘325、水平管道326和静管327，所述空心轴324下端转动安装在所述升降组件31上，可以通过在空心轴324的下端设一个轴承313，轴承313的内圈与空心轴324固套，轴承313的外圈固定在升降组件上，从而实现空心轴324的转动，所述旋转驱动件321安装在所述升降组件31上，旋转驱动件321可以是电机，传动件322为链条，所述从动轮323固套在所述空心轴324上，所述旋转驱动件321通过传动件322驱动所述空心轴324转动，所述托盘325同轴固定在所述空心轴324的上端，托盘325为空心的圆盘，托盘325的外圈为一定宽度的实心圆环，圆环通过三根支撑臂331与空心轴324固定连接，所述过滤盒21固定安装所述托盘325上，所述水平管道326的一端与所述过滤盒21的底部连通，所述水平管道326的另一端与所述空心轴324内孔连通，水平管道326可以是预置在支撑臂331中，也可以是单独的一根管道连通过滤盒21底部和空心轴324的管道，所述空心轴324的下端与所述静管327通过旋转接头328连通，通过旋转接头328，确保空心轴324转动时静管327可以保证不动，所述静管327下方设有排污管329，排污管329可以用于排放废水或者废气，排污管329通往废水收集箱8，静管327与排污管329直接可以通过三通电磁阀330连接，三通电磁阀330的另一个接口连接进水管73，三通电磁阀330可以控制是排污管329是用于排水、排气还是进水；

海水收集单元4，所述海水收集单元4用于收集待检测的海水，海水收集单元4可以将海水中大颗粒的杂质分离，包括水生物，水中的树枝树叶和大颗粒的垃圾等，所述海水收集单元4位于所述湿区12，所述海水收集单元4的出水口位于所述托盘325的上方且设有电磁阀，当所述过滤盒21的运动到所述海水收集单元4的出水口的下方时，电磁阀打开出水口，所述海水收集单元4内的海水能够流入所述过滤盒21内，过滤网22将海水中的微塑料留在滤网上；

滤网干燥单元5，所述滤网干燥单元5用于干燥所述过滤网22上残留的海水，对过滤网22进行干燥是为了避免过滤网22上残留的海水对检测结果造成影响，同时也避免海水挥发后腐蚀检测设备，而为了更快在完成过滤网22的干燥，在不影响过滤到的微塑料的前提下，可以使用烘烤，用干燥气体吹等方法尽快完成干燥过程，所述滤网干燥单元5位于所述湿区12；

微塑料检测单元6，所述微塑料检测单元6用于检测海水中微塑料，所述微塑料检测单元6位于所述干区11，微塑料检测装置可以是通过激光照亮过滤网22上的微塑料，视觉相机62对微塑料摄像，光谱仪63通过对拍摄到的图片作对比，确认微塑料的成分，微塑料检测单元6位于干区11是因为过滤网22上的海水在激光下会发生折射，影响影响检测准确性；

滤网反冲单元7，所述滤网反冲单元7能够反向冲洗所述过滤网22，所述滤网反冲单元7位于所述湿区12，所述滤网反冲单元7包括纯净水源71、水泵72、进水管73和排水管74，所述进水管73和所述静管327连通，所述水泵72用于将所述纯净水源71的纯净水从进水管73泵入所述静管327，进水管73连通三通电磁阀330，此时关闭排污管329的通道，此时纯净水源71通过空心轴324通往过滤盒21，所述排水管74位于所述托盘325的上方，所述排水管74的进水口能够和所述过滤盒21通过插拔式密封结构75连接，排水管74的出水口通往废水收集箱8，滤网反冲单元7主要是将过滤网22上的微塑料冲洗干净，使得微塑料检测设备在进行下一轮检测时保证过滤网22的干净；

升降组件31安装在容纳室1下部，升降组件31可以由直线电机与底板311组成，升降组件31可以通过直线电机的驱动来提升旋转组件32上下移动，过滤组件2安装在托盘325上，过滤盒21的底部与水平管道326的一端连通，水平管道326的另一端与空心轴324的内孔连通，空心轴324的下端与静管327通过一个旋转接头328连通，从而形成一个从过滤盒21到静管327的通道，且通道可以被升降组件31上下提升，通道可以用于通水或者通气，海水收集单元4、滤网干燥单元5、微塑料检测单元6和滤网反冲单元7均布置在托盘325上方且仅微塑料检测单元6位于干区11，旋转驱动件321驱动通过传动件322驱动空心轴324转动从而也带动托盘325沿着空心轴324的中心转动，当过滤盒21依次运动到上述四个单元下方时，可以按顺序分别进行海水微塑料检测需要的海水收集、滤网干燥、微塑料检测和滤网反冲这四个步骤，从而完成海水微塑料检测的全过程，在进行滤网反冲洗时，过滤盒21与排水管74通过插拔式密封结构75连接。

请参阅图1和图4，本实施例中，所述容纳室1内设有挡板13，所述挡板13用于分隔所述干区11与所述湿区12，所述挡板13中部和底部均设有缺口，所述托盘325能够在中部缺口处上下移动，所述升降组件31能够在底部缺口处上下移动，挡板13的形状可以是一块直板，也可以是弯折的板，挡板13安装在容纳室1上，挡板13的中部缺口和下部缺口在竖直方向上的尺寸应大于升降组件上下提升的位移量。

请参阅图1至图5，本实施例中，所述升降组件包括多个直线驱动件312和底板311，所述底板311与多个所述直线驱动件312在相同高度固连，多个所述直线驱动件312驱动所述底板311在竖直方向移动，底板311可以是一块方形的板，直线驱动件312可以是直线电机，底板311的四个角分别设有一个直线驱动件312，四个驱动件同时取得底板311保持水平上下移动，底板311上安装空心轴324处需要开孔，使得空心轴324穿过底板311与静管327连通。

请参阅图3和图5，本实施例中，所述容纳室1内设有废水箱，废水箱应设置有排水阀门，当废水箱装满时可以排出，废水箱设置在容纳室1内使得一体式检检测设备的整体性更好，也方便一体机的移动，所述排水管74与排污管329均与所述废水箱连通，避免检测设备连接外部接头。

请参阅图1至图6，本实施例中，所述滤网干燥单元5包括干燥气源51、气泵52和进气管53，滤网干燥单元5使用干燥气体对过滤网22上的海水进行干燥而不需要加热，避免较高的温度对过滤网22上的微塑料材质造成影响，所述进气管53位于所述托盘325的上方，所述进气管53的出气口能够与所述过滤盒21通过插拔式密封结构75连接，当过滤盒21运动到所述进气管53的下方时，升降组件提升旋转组件32，此时位于排气管出气端的密封接口插入到过滤盒21，完成密封，所述气泵52用于将所述干燥气源51的干燥气体从进气管53泵入到所述水平管道326，所述排污管329与所述静管327连通，使得干燥气体从干燥气源51到排污管329的通道连通，完成对过滤网22上残留海水的干燥。

请参阅图6，一种插拔式密封结构的实施例，所述插拔式密封结构75包括磁条751和密封接头752，所述磁条751安装在所述过滤网22上方且沿着过滤盒21内侧布置，使得磁条751可以很好的固定在过滤盒21的内侧，避免在插拔密封的过程中磁条751损坏或松动，所述密封接头752固套在所述进气管53的出水口和排水管74的进水口，密封接头752包括密封管753、橡胶圈754、环形铁块755和挡块756，密封管753的管径大于排水管74和进气管53的管径，所述密封管753的外侧设有多个橡胶圈754，所述密封管753下端设有环形铁块755，所述密封管753的上端固设有挡块756，多个所述橡胶圈754被所述环形铁块755和所述挡块756限位，避免出现橡胶圈754脱落的问题，环形铁块755的外径和磁条751的外径尺寸一致，使得密封的状态更好，当升降组件31驱动升降组件32向上提升时，密封接头75插入到过滤盒21中，直到磁条751与环形铁块755吸附住，此时多个橡胶圈754被压缩到过滤盒21内侧与密封管753之间，从而形成了排水管74与过滤盒21之间的密封连接，当升降组件31驱动升降组件32向下移动时，磁条751与环形铁块755之间分开，密封连接断开。

请参阅图1至图5，本实施例中，所述微塑料检测单元6包括激光光源、视觉相机62、检测支架64和光谱仪63，所述激光光源与所述视觉相机62均置于所述过滤盒21的正上方，所述激光光源与所述视觉相机62通过检测支架64与所述光谱仪63连接，激光光源要正面照射过滤网22上的微塑料，视觉相机62对照射过后的微塑料折射的光进行拍照，传输到光谱仪63中，与标准的微塑料光谱作对比，从而确定这种尺寸微塑料的种类。

请参阅图1至图7，本实施例中，所述过滤盒21的上方开口为喇叭口结构，喇叭结构的过滤盒21开口使得海水在过滤盒21中不会从溢出，同时喇叭口形状也有利于对插拔式密封结构75在密封时进行导向。

请参阅图1至图7，本实施例中，一种海水微塑料快速自动检测设备的使用方法，包括如下步骤：

过滤步骤，转动所述托盘325使得所述过滤盒21运动到所述海水收集单元4的出水口的正下方，打开所述海水收集单元4的出水口，打开所述排污管329，关闭进水管73，完成过滤；

滤网干燥步骤，转动所述托盘325使得所述过滤盒21运动到所述进气管53的正下方，升降组件31驱动所述旋转组件32上升，使得所述过滤盒21和所述进气管53密封连接，打开气泵52，打开排污管329，关闭进水管73，完成干燥步骤；

检测步骤，检测所述过滤网22上的微塑料；

反冲步骤，转动所述托盘325使得所述过滤盒21运动到所述排水管74的正下方，升降组件31驱动所述旋转组件32上升，使得所述过滤盒21和所述排水管74密封连接，打开水泵72，打开进水管73，关闭排污管329，完成反冲步骤。

请参阅图1至图7，本实施例中，另一种海水微塑料快速自动检测设备的使用方法，包括如下步骤：

过滤步骤，转动所述托盘325使得所述过滤盒21运动到所述海水收集单元4的出水口的正下方，打开所述海水收集单元4的出水口，打开所述排污管329，关闭进水管73，完成过滤；

滤网干燥步骤，对滤网进行干燥处理；

检测步骤，检测所述过滤网22上的微塑料；

反冲步骤，转动所述托盘325使得所述过滤盒21运动到所述排水管74的正下方，升降组件31驱动所述旋转组件32上升，使得所述过滤盒21和所述排水管74密封连接，打开水泵72，打开进水管73，关闭排污管329，完成反冲步骤。

综上所述，本实用新型，升降组件31安装在容纳室1下部，升降组件31可以提升旋转组件32上下移动，过滤组件2安装在托盘325上，过滤盒21的底部与水平管道326的一端连通，水平管道326的另一端与空心轴324的内孔连通，空心轴324的下端与静管327通过旋转接头328连通，从而形成一个从过滤盒21到静管327的通道，且通道可以被升降组件31上下提升，海水收集单元4、滤网干燥单元5、微塑料检测单元6和滤网反冲单元7均布置在托盘325上方且仅微塑料检测单元6位于干区11，旋转驱动件321驱动托盘325转动，当过滤盒21依次运动到上述四个单元下方时，分别进行海水收集、滤网干燥、微塑料检测和滤网反冲四个步骤，从而完成海水微塑料检测的全过程，在进行滤网反冲洗时，过滤盒21与排水管74通过插拔式密封结构75连接，将海水微塑料检测的四个步骤集成到同一检测设备内，能够快速的完成检测且各个步骤均实现自动化操作，从而有效解决了海水微塑料检测过程复杂和检测时间较长的问题。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。