本实用新型属于检测仪器领域，涉及一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器。
背景技术：
纺织产业正在迅速发展，功能多样且结构复杂的各种复合纤维、混纺纤维成为了新型纤维研究的一大方向。复合纤维具有优异的性能，但其本身花样繁多且组合各异，使得其在定性鉴别时具有较大的难度。皮芯型复合纤维是复合纤维的一种，是由两种组分以皮芯结构的形式沿纤维轴向连续排列而成，通常有同芯型、偏心型、异形皮芯型及多层皮芯型等。
目前，有较少研究人员研究复合纤维的鉴别方法，例如发明专利CN105181735A公开了一种复合纤维的鉴别方法，将待测纤维样品粉碎并混匀，进行差示扫描量热测试，获得该待测纤维样品的差示扫描量热分析数据，然后与标准纤维样品数据库中的数据进行对比，判定得到该待测纤维样品的类型。该鉴别方法能够准确鉴别纤维的类型，特别是复合纤维中各组成成分纤维的类型。但是该方法属于纯粹的热分析方法，鉴别时间长，效率低。
为了提高鉴别的效率，研究人员进行了大量的研究，但是仍旧存在鉴别的局限性，例如专利CN105334280A公开了一种定性和定量鉴别PET、PBT、PTT纤维及其复合物的方法，具体为：称取待分析的聚酯纤维及复合物样品，放入反应管，加入醇解液，高温处理后得到聚酯醇解液，然后分别称取乙二醇、丙二醇和丁二醇，加醇解液稀释，混合均匀，配置成标准样品醇解液用气相色谱分析配置的标准样品，最后分别确定其出峰位置，用气相色谱分析聚酯醇解液的出峰信息，根据出峰位置定性鉴别聚酯纤维的类别。该方法虽然提高了定性鉴别的效率，但是定性鉴别的纤维样本存在局限性。
因此，研究一种能够高效准确的鉴别复合纤维各组份且适用范围广的纤维检测仪器具有十分重要的意义。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种能够高效准确的鉴别复合纤维的各组份且适用范围广的定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，包括激光器、传输光纤、探头、三维视频检测显微镜、光谱分析仪、显示器、vga线和视频连接线；
所述三维视频检测显微镜固定在探头上，所述探头内部设有投射光路和收集光路，投射光路的入口通过传输光纤与激光器连接，投射光路的出口与收集光路的入口和三维视频检测显微镜的镜头位于同一端，即都位于待检测纤维的正上方，以便调节投射光路和收集光路与纤维之间的距离以及三维视频检测显微镜的镜头与纤维之间的距离，收集光路的出口通过传输光纤与光谱分析仪连接，光谱分析仪通过vga线与显示器连接，显示器通过视频连接线与三维视频检测显微镜连接。
本实用新型的定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器的使用方法，具体如下：
1)调整探头位置，三维视频检测显微镜采集纤维图像后显示在显示器中，根据图像判断皮芯型复合纤维样本的层级结构，然后测试者手动调节探头的位置使其处于纤维皮层或芯层上方；
2)激光器发射激光，激光器发射的激光通过传输光纤进入探头内部的投射光路，照射在纤维上，从而激发出皮芯型复合纤维皮层或芯层的拉曼信号；
3)纤维发出的拉曼信号进入探头内部的收集光路通过传输光纤传递给光谱分析仪，光谱分析仪对拉曼信号进行光谱分析得到皮芯型复合纤维皮层或芯层的拉曼光谱；
4)拉曼光谱通过vga线将光谱显示在显示器中；
5)经与显示器相连接的主机内的拉曼光谱分析软件分析对比，分析过程和分析得到的皮芯型复合纤维皮层或芯层的信号直接呈现在显示器上。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器还包括光源，以便三维视频检测显微镜能够借助光源的亮度对皮芯型复合纤维进行图像采集，此外，本实用新型检测仪器的光源也可为外置光源。
如上所述的一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，所述投射光路主要由第一透镜、第二透镜和带通滤光片构成。
如上所述的一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，所述带通滤光片位于第一透镜和第二透镜之间，三者相互平行排列，从而使得经过传输光纤传递过来的激光经过第一透镜和第二透镜后，可以重新聚焦到皮芯型复合纤维的样本上，重新聚焦的过程使得激光的能量都汇聚到了焦点上，与直接照射到皮芯型复合纤维样本上相比，增强了激光的强度，照射的效果更好，而其中带通滤光片的设置，有助于导入激发光，防止信号光的返回。
如上所述的一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，所述收集光路主要由收集透镜和长通滤光片构成。
如上所述的一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，所述收集透镜与长通滤光片相互平行排列，激发出的拉曼信号先通过所述长通滤光片，然后经所述收集透镜收集拉曼信号到传输光纤，进而再通过传输光纤传递给光谱分析仪，本实用新型的收集透镜收集拉曼信号的同时，还可以有效的屏蔽杂散光，增加拉曼信号的信噪比，而长通滤光片的设置可以阻挡激发光的返回，保证信号光的通过。
如上所述的一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，所述激光器为532nm半导体激光器或者785nm半导体激光器，532nm和785nm的激光对于纺织纤维的拉曼信号有很好的共振增强效应，可以增加测试的准确度，本实用新型的激光器的选择包括但不限于此，这里仅列举一些常见的激光器，能够发射近红外波长的激光的仪器都可作为本实用新型的激光器。
如上所述的一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，所述激光器内设有带宽抑制芯片，带宽抑制芯片能够使输出带宽很窄，达到0.05nm，远优于传统的0.1nm，从而提高拉曼信号的强度，增加判断的精确性和准确性。
如上所述的一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，所述激光器与传输光纤之间设有聚光透镜。
如上所述的一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，所述显示器与主机连接，主机内安装有拉曼光谱分析软件，光谱分析仪输出的拉曼光谱经拉曼光谱分析软件分析，分析过程和分析得到的皮芯型复合纤维皮层或芯层的信号直接呈现在显示器上。
实用新型原理：
本实用新型提供了一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，包括皮芯型复合纤维成像系统和光谱成像系统；皮芯型复合纤维成像系统包括光源、三维视频检测显微镜和视频连接线，三维视频检测显微镜借助光源的亮度通过其镜头对皮芯型复合纤维进行图像采集，然后将采集到的图像通过视频连接线显示在显示器上；光谱成像系统包括激光器、探头、拉曼光谱分析软件、光谱分析仪和传输光纤，探头内部设置有投射光路和收集光路，激光器通过传输光纤将激光传递给探头内部的投射光路，以便通过探头内部的投射光路使激光照射到皮芯型复合纤维的各层上从而激发出拉曼信号，然后探头内部的收集光路收集拉曼信号并通过传输光纤传递给光谱分析仪，光谱分析仪对拉曼信号进行光谱分析得到皮芯型复合纤维皮层或芯层的拉曼光谱，拉曼光谱通过vga线将光谱显示在显示器中，最后拉曼光谱通过与显示器相连接的主机内的拉曼光谱分析软件对比分析，分析过程和分析得到的皮芯型复合纤维皮层或芯层的信号直接呈现在显示器上；此外，投射光路的出口与收集光路的入口和三维视频检测显微镜的镜头位于同一端，以便调节投射光路和收集光路与纤维之间的距离以及三维视频检测显微镜的镜头与纤维之间的距离。
本实用新型在定性鉴别皮芯型复合纤维时，先利用皮芯型复合纤维成像系统定位皮芯型复合纤维的皮层和芯层，然后利用光谱成像系统对皮芯型复合纤维的皮层或芯层进行实时评估，从而得出皮芯型复合纤维皮层或芯层的组份的信号，即利用皮芯型复合纤维的成像系统采集皮芯型复合纤维各层的图像，根据采集的图像判断皮芯型复合纤维的层级关系的同时，激光器发出的激光经过传输光纤传递给探头，照射到皮芯型复合纤维各层处激发出拉曼信号，探头收集拉曼信号并传递给光谱分析仪，得到拉曼光谱，拉曼光谱通过vga线将光谱显示在显示器中，拉曼光谱与分子结构一一对应，每种纤维都有自己的拉曼光谱，得到的拉曼光谱经主机内拉曼光谱分析软件分析比对，分析过程和分析得到的皮芯型复合纤维皮层或芯层的信号直接呈现在显示器上。
与现有技术相比，本实用新型的一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器在观察皮芯型复合纤维表面的同时，可以实现实时、快速和精准的分子诊断，鉴别出皮芯型复合纤维皮层和芯层的组份。
有益效果：
(1)本实用新型的一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，根据分子内在固有的拉曼信号的改变，引导检测人员进行定性分析，大大提高了定性鉴别皮芯型复合纤维的效率和准确性，有很好的市场前景。
(2)本实用新型的一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，在定位皮芯型复合纤维的皮层和芯层结结构的同时，能够通过拉曼光谱对纤维的皮层或芯层的组分进行定性分析，操作简便，测试效率高，适用范围广。
附图说明
图1为本实用新型的定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器的结构示意图；
其中，1-激光器，2-聚光透镜，3-传输光纤，4-探头，5-皮芯型复合纤维样本，6-光谱分析仪，7-显示器，8-三维视频检测显微镜，9-镜头。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本实用新型的一种定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器，其结构示意图如图1所示，包括激光器1、传输光纤3、探头4、三维视频检测显微镜8、光谱分析仪6、显示器7、光源、vga线和视频连接线；
三维视频检测显微镜8固定在探头4上，探头4内部设有投射光路和收集光路：投射光路主要由第一透镜、第二透镜和带通滤光片构成，带通滤光片位于第一透镜和第二透镜之间，三者相互平行排列，有助于导入激发光，防止信号光返回，激光经过第一透镜成为平行光，平行光经过第二透镜聚焦到皮芯型复合纤维样本5上，照射到皮芯型复合纤维样本5上后激发出拉曼信号；收集光路主要由收集透镜和长通滤光片构成，收集透镜与长通滤光片相互平行排列，激发出的拉曼信号先通过长通滤光片，然后经收集透镜。投射光路的入口通过传输光纤与激光器1连接，两者之间设有聚光透镜2，激光器1为532nm半导体激光器或者785nm半导体激光器，其内设有带宽抑制芯片，使得输出带宽小于0.1nm。投射光路的出口与收集光路的入口和三维视频检测显微镜8的镜头9位于同一端，收集光路的出口通过传输光纤3与光谱分析仪6连接，光谱分析仪6通过vga线与显示器7连接，显示器7通过视频连接线与三维视频检测显微镜8连接。显示器7与主机连接，主机内安装有拉曼光谱分析软件。
本实用新型的定性鉴别皮芯型复合纤维的检测仪器的使用方法，具体如下：
1)调整探头4位置，三维视频检测显微镜8采集纤维图像后显示在显示器7中，根据图像判断皮芯型复合纤维样本5的层级结构，然后测试者手动调节探头4的位置使其处于纤维皮层或芯层上方；
2)激光器1发射激光，激光器发射的激光通过传输光纤3进入探头4内部的投射光路，照射在纤维上，从而激发出皮芯型复合纤维皮层或芯层的拉曼信号；
3)纤维发出的拉曼信号进入探头4内部的收集光路通过传输光纤3传递给光谱分析仪6，光谱分析仪6对拉曼信号进行光谱分析得到皮芯型复合纤维皮层或芯层的拉曼光谱；
4)拉曼光谱通过vga线将光谱显示在显示器7中；
5)经与显示器7相连接的主机内的拉曼光谱分析软件分析对比，分析过程和分析得到的皮芯型复合纤维皮层或芯层的信号直接呈现在显示器7上。