CN202869980U

CN202869980U - 一种便携式海上溢油在线检测计

Info

Publication number: CN202869980U
Application number: CN 201220506038
Authority: CN
Inventors: 陈平; 李星; 张丰; 王岩; 刘敬婷; 林列
Original assignee: Nankai University
Current assignee: Nankai University
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2022-09-28

Abstract

一种便携式海上溢油在线检测计。该检测计包括光源模块、微流控芯片、光路模块(包括滤光片、物镜、光准直透镜)和数据采集模块（包括微型光谱模组和显示设备）。光源激发微流控芯片中的样品，激发所得的信号被光路模块处理（信号经滤光片滤光后被物镜收集，然后被光准直透镜所准直），然后进入数据采集模块（信号被微型光谱模组所收集并显示在显示设备上）。本实用新型采用了模块化和微型元件等设计，使得整个装置小型化和集成化，并可以自动取样，实现了海上溢油的便携式在线实时检测目的。本实用新型装置具有便携化、易操作、在线实时检测等优点，适用于海洋污染情况、水域安全多种场合和各种样品形式的荧光测量。

Description

一种便携式海上溢油在线检测计

技术领域

本实用新型属于光学工程技术领域，具体涉及一种小型化、便携式的海上溢油在线检测计，基于此装置可以对海洋以及其他水域中油类污染物进行快速、在线实时测定。可适用于海洋中多环芳烃类污染物含量的测定，进而对海洋污染情况、水域安全等做出评价。

背景技术

传统海洋油污染检测方法主要有重量法、浊度法、红外光度法、紫外分光光度法、光反射法等。其中有些方法涉及萃取，对环境造成了二次污染，有些方法操作过程复杂、检测成本昂贵且仪器庞大不能进行现场测量。因此，仪器便携化、易操作、在线实时检测已经成为海上溢油检测的发展方向。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种便携式海上溢油在线检测计，可在海洋环境领域对海洋中油类污染物质含量进行简便、实时的在线检测，成为现有检测技术的有益补充。

荧光是很常见的一种光致发光现象。海洋中油类污染物中含有的多环芳烃类化合物受光激发后可辐射出与入射光波长相关的特征荧光，通过检测该特征荧光光谱的特征峰的位置和强度就可以确定水中是否含有油类污染物和粗略的含量。

本实用新型提供的便携式海上溢油在线检测计包括光源模块（101），光源模块依次连接微流控芯片（201）、光路模块和数据采集模块；光路模块包括滤光片（301）、物镜（401）和光准直透镜（501）；数据采集模块包括微型光谱模组（601）和显示设备（701）。

所述的光源模块（101）为LED芯片模组。

所述的微流控芯片可以实现自动取样和分析少量样品。

所述的显示设备是微型显示器。

所述的光源模块、微流控芯片、光路模块和数据采集模块集成一个整体。

本实用新型的工作过程

来自上述LED芯片模组（光源模块101）的激发光照射到微流控芯片（201）内的被测样品上，被测样品所产生的荧光信号被光路模块处理（信号经滤光片滤光后被物镜收集，然后被光准直透镜所准直），然后进入数据采集模块（信号被微型光谱模组所收集并显示在显示设备上）。

本实用新型的优点和积极效果

采用本实用新型装置可以通过多环芳烃类化合物的荧光发光特性实现对海洋水质的在线实时监测。此外，本实用新型装置采用了模块化和微型元件等设计，使得整个装置小型化和集成化，并且可以自动取样，实现了海上溢油的便携式在线实时检测目的。本实用新型装置具有便携化、易操作、在线实时检测等优点，适用于海洋污染情况、水域安全等多种场合及各种样品形式的荧光测量。

附图说明

图1是便携式海上溢油在线检测计的原理方框图。

图中，101为光源模块（LED芯片模组）；201为微流控芯片；301为长通（或带通或窄带）滤光片；401为物镜；501为光准直透镜；601为微型光谱模组；701为显示设备（微型显示器）。

光路模块设计包括下列光学元件：301长通（或带通或窄带）滤光片，401物镜，501光准直透镜。

数据采集模块设计包括下列元件：601微型光谱模组和701微型显示器。

整体模块化设计包括：光源模块，微流控芯片201，光路模块和数据采集模块。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型提供的便携式海上溢油在线检测计包括光源模块（101），光源模块依次连接微流控芯片（201）、光路模块和数据采集模块；光路模块包括滤光片（301）、物镜（401）和光准直透镜（501）；数据采集模块包括微型光谱模组（601）和显示设备（701）。

光源模块（101）为LED芯片模组。

本实用新型装置的运行过程如下：

LED芯片模组（光源模块101）的激发光照射到微流控芯片201内的被测样品上，被测样品所产生的荧光信号被光路模块处理（信号经滤光片301滤光后被物镜401收集，然后被光准直透镜501所准直），然后进入数据采集模块（信号被微型光谱模组601所收集并显示在微型显示器701上）。

初始状态下，LED芯片模组101和数据采集模块（微型光谱模组601和微型显示器701）处于待机状态。

测量时，触发光源LED芯片模组101，使其处于预定的待机状态（预先设定照射光功率和照射时间）输出激发光。通过微流控芯片201自动上样，样品产生的荧光信号被微型光谱模组601收集和测量。测量结束后，暂停光源，恢复到待机状态，等待下一次测量。

微型光谱模组601得到的荧光光谱的峰位和强度实时显示在微型显示器701上，通过对比该荧光光谱与标准油荧光光谱的强度差异，可得到水中是否含有油类污染物和粗略的含量。

装置应用实例

下面结合实际应用例子，进一步说明本实用新型装置，所述例子不影响本实用新型的进一步保护。

例如，取少许海水检测其油污染物含量，将样品通过微流控芯片201进行自动上样。

LED芯片模组101发出的激发光依次通过微流控芯片201，信号经过光路模块处理，然后由微型光谱模组601收集并转换为电信号，显示在微型显示器701中。例如，表1是海水与柴油海水混合液用355nm激发光激发得到的荧光光谱特征峰的峰位和强度。

表1

	第一荧光峰位	第二荧光峰位	第三荧光峰位
				荧光峰位/nm	387	406	423
强度/counts	276	485	384

通过对比该荧光光谱与标准油荧光光谱的峰位和强度，可得到水中是否含有油类污染物以及粗略含量。

Claims

1.一种便携式海上溢油在线检测计，其特征在于该检测计包括光源模块（101），光源模块依次连接微流控芯片（201）、光路模块和数据采集模块；光路模块包括滤光片（301）、物镜（401）和光准直透镜（501）；数据采集模块包括微型光谱模组（601）和显示设备（701）。

2.根据权利要求1所述的便携式海上溢油在线检测计，其特征在于所述的光源为LED芯片模组。

3.根据权利要求1所述的便携式海上溢油在线检测计，其特征在于所述的显示设备是微型显示器。

4.根据权利要求1所述的便携式海上溢油在线检测计，其特征在于所述的光源模块、微流控芯片、光路模块和数据采集模块集成一个整体。