[发明专利]一种海水微塑料在线监测系统

权利要求书

1.一种海水微塑料在线监测系统，其特征在于：上位机通过工控板与主动光源、蠕动泵连接；上位机通过光源控制板与激光器连接；上位机还与光谱仪连接；

主动光源设置在流通池的一侧，蠕动泵设置在流通池的进口端；流通池的另外一侧设置物镜及分束镜，所述物镜与流通池平行，分束镜与物镜成45度倾斜设置；物镜上方设置拉曼探头，拉曼探头经入射光纤与激光器连接；拉曼探头还经接受光纤与光谱仪连接；

分束镜外侧与物镜对应处设置高分辨相机，所述高分辨相机与上位机连接；当待测样品流经流通池时，上位机通过光源控制板控制激光器发射激光，激光经入射光纤到达拉曼探头，由拉曼探头出射的激发光经分束镜发射后作用于待测样品激发拉曼光信号，激发的拉曼光信号由分束镜反射后由拉曼探头采集，采集的拉曼光信号经接受光纤到达光谱仪；光信号进入光谱仪以后首先经过狭缝控制进入光谱仪的光通量，然后经过准直镜将入射光准直成平行光到达光栅，最后经聚焦镜将光栅的衍射光聚焦在探测器；上位机对光谱仪处理的拉曼光信号进行数据处理后显示在上位机；

在图像采集时上位机通过工控板控制主动光源开启，主动光源发出的光照射在待测水样上，微塑料的图像信息经物镜进行放大，放大后的图像信息透过分束镜后到达高分辨相机，高分辨相机采集经物镜和分束镜后的海水微塑料图像信息，采集的图像信息传输至上位机后显示；

在海水微塑料测量过程中通过拉曼光谱测试和微塑料图像信息获取微塑料的形貌，双重测试保证微塑料测量结果的准确性。

2.根据权利要求1所述的海水微塑料在线监测系统，其特征在于：图像采集与拉曼采集光路同轴，测量为准同步运行，两者之间延时400ms。

3.根据权利要求1所述的海水微塑料在线监测系统，其特征在于：所述激光器激发光源采用785nm激光器，此波段激光器激发光信号可有效避免荧光信号对拉曼光信号的干扰。

4.根据权利要求1所述的海水微塑料在线监测系统，其特征在于：所述流通池进口端设置过滤网。

5.根据权利要求1所述的海水微塑料在线监测系统，其特征在于：先对拉曼光谱数据进行DB7小波处理和标准差归一化处理，对预处理后的拉曼光谱建立数据集，构成标准品的一个特征数据；通过建立的数据集训练算法模型，从而建立识别算法，识别算法选用随机森林识别模型，用建立的识别模型与实际测试的拉曼光谱数据进行比对，来识别未知水质中的微塑料种类。