【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纺织物检测，具体涉及一种红外显微织物纤维无损检测方法。
技术介绍
1、织物种类多样，包含棉、麻、毛/粘纤面料、丝制品、粘纤、羽绒面料等。织物纤维检测是纺织品检验质量的一项重要考核指标，是服装标识的主要内容之一。织物纤维组分的检测包括定性分析和定量分析，纤维组分的检测依旧按照先定性后定量的传统方法。
2、定性分析是确定样品中所含纤维的种类，通常指纤维成分；定量分析是确定所含纤维的量，通常指纤维含量，
3、目前纺织纤维定性的检测方法有显微镜观察法、燃烧法、化学溶解法、药品着色法、熔点试验法和红外吸收光谱法等。但这些方法都有一定的局限性。显微镜观察法和燃烧法只能鉴别天然纤维或合成纤维；化学溶解法虽然能鉴别混纺产品，但其使用的有机溶剂对检测人员身体健康有影响，而且还污染环境；红外吸收光谱对测试环境温度要求相当高，制样复杂，检测周期长，不能满足快速检测的要求。而定量的过程,包括试剂的浓度、试验温度、反应时间、设备性能、操作者的经验等都有较高要求。因此,纤维组分检测的过程比较繁琐,检测的结果不确定性比较大。
4、近红外光谱分析技术(nirs)主要用于800nm～2500nm范围电磁波的无损测量。不同于质谱、色谱分析技术，该技术无需提纯，已广泛应用于食品、农业、医药、炼油与化工等领域。近红外光谱的定性分析是利用已知类别的样品建立近红外光谱鉴别模型，再考察未知样品是否属于该类物质的一种方法，主要用于物质的聚类分析和判别分析。
5、现有技术中，缺乏利用同时获取高分辨红外光谱及宽谱红外图
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对现有技术中的问题，提供一种红外显微织物纤维无损检测方法。
2、为此，本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：
3、一种红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：采用包括傅立叶红外光谱探测光路、红外显微成像光路的织物纤维检测仪进行检测，其中，傅立叶红外光谱探测光路包括红外光源、分束器、动镜、静镜、带孔反射镜乙、带孔反射镜甲、卡式显微物镜、卡式显微像镜和红外面阵，正交光轴与红外光轴垂直，分束器与正交光轴夹角45度放置，动镜机构控制动镜沿正交光轴平移，
4、所述红外显微成像光路与傅立叶红外光谱探测光路复用红外光源、带孔反射镜乙、带孔反射镜甲、卡式显微物镜、卡式显微像镜和红外面阵，还设有切入镜和全反镜，切入机构控制切入镜切入或切出红外光轴，当切入镜切入红外光轴时，红外显微成像光路工作，当切入镜切出红外光轴时，傅立叶红外光谱探测光路工作；红外显微织物检测仪设置定位罩，定位罩的尺寸使织物纤维样品处于卡式显微物镜的焦面，
5、当红外显微织物检测仪对织物纤维无损检测时，包括以下步骤：
6、步骤1，开启红外光源，给动镜机构发指令，设定控制动镜沿正交光轴平移的扫描步长和起终位置，并将动镜移动至起始位置；
7、步骤2，控制切入镜切出红外光轴，并启动红外面阵的工作模式为积分模式，进行傅立叶红外光谱探测，
8、步骤3，控制切入镜切入红外光轴，并启动红外面阵的工作模式为成像模式，进行红外显微成像探测；
9、步骤4，将步骤2获取的待测织物纤维样品的反射率或红外吸收进行光谱分析，获得织物纤维中的分子组成及含量；将步骤3获得的同一待测织物纤维样品的红外宽谱图像进行图像处理分析，获得织物纤维的粗细和交织信息，并辅助进行成分确定和模式识别。
10、在采用上述技术方案的同时，本专利技术还可以采用或者组合采用如下技术方案：
11、作为本专利技术的优选技术方案：红外显微织物检测仪通过配设的控制器控制开启红外光源，给动镜机构发指令，并控制切入镜切入或切出红外光轴，以及控制红外面阵的工作模式为积分模式或成像模式，并接收其数据。
12、作为本专利技术的优选技术方案：所述步骤2包括以下步骤：
13、步骤2.1,探测波长范围内各个波长的标准白板反射的强度值，控制器控制动镜机构，控制动镜以设定的扫描步长进行平移，同时进行傅立叶红外光谱探测，在扫描的任一位置，对应的是红外的某一波长，扫描的步长对应的是光谱分辨率，而扫描的起终位置，对应红外探测的起始和终止波长，当动镜平移到终止位置时结束探测，控制器记录探测波长范围内各个波长的标准白板反射的强度值；
14、步骤2.2，探测波长范围内各个波长的待测织物纤维样品反射的强度值，将标准白板换成待测织物纤维样品，动镜反向以相同的步长从终止位置移动到起始位置，同时进行傅立叶红外光谱探测，当动镜移动到起始位置时结束探测，控制器记录探测波长范围内各个波长的待测织物纤维样品反射的强度值，
15、步骤2.3，将步骤2.2测得的待测织物纤维样品反射的强度值与步骤2.1测得的标准白板反射的强度值相除，得到待测织物纤维样品探测波长范围内的反射率分布。
16、作为本专利技术的优选技术方案：设有控制器，所述控制器控制开启红外光源，以及控制红外面阵，指定其工作模式并接收其数据。
17、作为本专利技术的优选技术方案：傅立叶红外光谱探测光路中，红外光源沿红外光轴发出的红外光，经分束器分为两路：一路经分束器反射后沿正交光轴射向动镜，经动镜反射折返，再穿过分束器；另一路穿过分束器，沿红外光轴射向静镜，经静镜反射折返，再经分束器反射；
18、动镜与静镜到分束器的中心距离不同，形成光路差，这两路红外光为相干光，汇合后形成等倾干涉环分布，动镜在沿正交光轴平移扫描的过程中，干涉环圆心对应不同波长的中心主极大红外光强分布，穿过带孔反射镜乙的中心孔后，仅通过中心主极大红外光，再经带孔反射镜甲反射后，转向与正交光轴垂直的主光轴，再经卡式显微物镜聚集至焦面上的织物纤维样品，织物纤维样品反射的一部分对应某一特定波长的主极大红外光沿主光轴折返，经卡式显微物镜，穿过带孔反射镜甲的中心孔，再经卡式显微像镜聚焦至红外面阵上；
19、红外面阵在主控制器的控制下启动积分模式，将所有像元的强度值进行累加，并记录该累加的强度值。
20、作为本专利技术的优选技术方案：红外显微成像光路中，红外光源沿红外光轴发出的宽谱红外光，经切入镜反射，转向与红外光轴垂直的切入光轴，再经全反镜反射转向与红外光轴平行的转折光轴，经带孔反射镜乙和带孔反射镜甲反射后，转向与正交光轴垂直的主光轴，再经卡式显微物镜聚集至焦面上的织物纤维样品，织物纤维样品反射的宽谱红外光沿主光轴折返，经卡式显微物镜，穿过带孔反射镜甲的中心孔，再经卡式显微像镜聚焦成像至红外面阵上，红外面阵在主控制器的控制下启动成像模式，并记录该宽谱红外图片供后续分析。
21、作为本专利技术的优选技术方案：所述卡式显微像镜内含成像次镜和成像主镜，卡式显微物镜内含物方主镜和物方次镜，卡式显微像镜与卡式显微物镜均为无本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：采用包括傅立叶红外光谱探测光路、红外显微成像光路的织物纤维检测仪进行检测，其中，傅立叶红外光谱探测光路包括红外光源、分束器、动镜、静镜、带孔反射镜乙、带孔反射镜甲、卡式显微物镜、卡式显微像镜和红外面阵，正交光轴与红外光轴垂直，分束器与正交光轴夹角45度放置，动镜机构控制动镜沿正交光轴平移，
2.如权利要求1所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：红外显微织物检测仪通过配设的控制器控制开启红外光源，给动镜机构发指令，并控制切入镜切入或切出红外光轴，以及控制红外面阵的工作模式为积分模式或成像模式，并接收其数据。
3.如权利要求2所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：所述步骤2包括以下步骤：
4.如权利要求2所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：步骤3中，控制器给切入机构发指令，控制切入镜切入红外光轴，并启动红外面阵的工作模式为成像模式，控制器记录下探测波长范围内的待测织物纤维样品反射的宽谱红外图像。，图像去除织物纤维颜色干扰，图像纹理中含有织物纤维的粗细和交织信息，图像灰
5.如权利要求1所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：
6.如权利要求1所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：红外显微成像光路中，红外光源沿红外光轴发出的宽谱红外光，经切入镜反射，转向与红外光轴垂直的切入光轴，再经全反镜反射转向与红外光轴平行的转折光轴，经带孔反射镜乙和带孔反射镜甲反射后，转向与正交光轴垂直的主光轴，再经卡式显微物镜聚集至焦面上的织物纤维样品，织物纤维样品反射的宽谱红外光沿主光轴折返，经卡式显微物镜，穿过带孔反射镜甲的中心孔，再经卡式显微像镜聚焦成像至红外面阵上，红外面阵在主控制器的控制下启动成像模式，并记录该宽谱红外图片供后续分析。
7.如权利要求1所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：所述卡式显微像镜内含成像次镜和成像主镜，卡式显微物镜内含物方主镜和物方次镜，卡式显微像镜与卡式显微物镜均为无限远成像设计，在主光轴上同轴对称共轭放置，卡式显微物镜先将其焦面上的织物纤维样品发出的光线先后物方主镜、物方次镜反射后，变成有一定放大倍数的平行光，再经卡式显微像镜的成像次镜和成像主镜反射，将平行光按卡式显微像镜的倍率缩小聚焦成像至焦面上的红外面阵；
8.如权利要求1所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：卡式显微像镜与卡式显微物镜的不同倍率比，以在红外面阵上获得不同的像物放大比。
9.如权利要求1所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：分束器为两片相同的薄红外高透光学玻璃贴合而成，贴合面镀红外半反半透膜，与正交光轴夹角45度放置。
10.如权利要求1所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：织物纤维检测仪选用锂电池作为驱动电源；
...【技术特征摘要】
1.一种红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：采用包括傅立叶红外光谱探测光路、红外显微成像光路的织物纤维检测仪进行检测，其中，傅立叶红外光谱探测光路包括红外光源、分束器、动镜、静镜、带孔反射镜乙、带孔反射镜甲、卡式显微物镜、卡式显微像镜和红外面阵，正交光轴与红外光轴垂直，分束器与正交光轴夹角45度放置，动镜机构控制动镜沿正交光轴平移，
2.如权利要求1所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：红外显微织物检测仪通过配设的控制器控制开启红外光源，给动镜机构发指令，并控制切入镜切入或切出红外光轴，以及控制红外面阵的工作模式为积分模式或成像模式，并接收其数据。
3.如权利要求2所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：所述步骤2包括以下步骤：
4.如权利要求2所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：步骤3中，控制器给切入机构发指令，控制切入镜切入红外光轴，并启动红外面阵的工作模式为成像模式，控制器记录下探测波长范围内的待测织物纤维样品反射的宽谱红外图像。，图像去除织物纤维颜色干扰，图像纹理中含有织物纤维的粗细和交织信息，图像灰度中含有成分信息。
5.如权利要求1所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：
6.如权利要求1所述的红外显微织物纤维无损检测方法，其特征在于：红外显微成像光路中，红外光源沿红外光轴发出的宽谱红外光，经切入镜反射，转向与红外...
【专利技术属性】
技术研发人员：万雄，张亮，王泓鹏，贾建军，马艳华，方沛沛，辛英健，闫薪如，王一安，段明康，李康，
申请(专利权)人：国科大杭州高等研究院，
类型：发明
国别省市：
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