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卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪的设计与应用
特种装备网 发布时间:2020-09-28
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摘 要:目的 设计一种新型足迹静电提取装置以解决现有足迹静电吸附器不能满足较大现场成趟足迹的提取需要,以及降低个体人为因素对现场勘查中现场足迹提取效果的影响。方法 按动遥控开关,为整个镀膜面充电,在同性电荷相斥力的推动下,静电吸附膜会自动向前展开,平整地覆盖在足迹表面;然后断电,再充电,经过多次断电充电后,可以看到静电吸附膜紧紧地吸附在地面上。结果 卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪可以提取现场遗留的灰尘足迹。结论解决了静电吸附膜长度制造瓶颈的问题,可以高效率地对大范围现场地面可疑成趟足迹进行静电吸附提取,提高了现场勘查人员及装备的机动能力;降低了个体人为因素对现场勘查中现场足迹提取效果的影响;可以反复操作。

关键词:卷轴 便携 成趟足迹 静电吸附 提取装置 现场勘查 设计 应用

引  言

“足迹静电吸附”是各类刑事案件现场勘查中所采用的一种使用最频繁、应用最普遍和效果最好的现场足迹显示方法,传统上较短的静电吸附膜不能满足较大现场成趟足迹的提取需要。为了解决此问题,经过对新旧设备的结构和操作流程反复研讨、实验,结合一线办案需要,研发了一种具有(电动/手动)卷轴控制功能、自动清洁功能、操作简单、使用方便的 “卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取装置”。此装置能够满足较大现场成趟足迹的提取需要,在固定有价值痕迹物证的同时,梳理犯罪嫌疑人作案轨迹,推断犯罪嫌疑人逃跑方向,为刑事侦查提供方向指引。

一、结构及操控方法

(一)卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪的结构

卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪,包括一面为金属膜、另一面为塑料吸附面的静电吸附膜,静电吸附膜的两端分别固定在固定轴端和滚动轴端;该固定轴端设有能对静电吸附膜提供或者断开静电的放电装置;该滚动轴端包括卷轴模块和核心机械模块,静电吸附膜的一端固定于核心机械模块,卷轴模块能使核心机械模块滚动轴转动,且其转动时能使静电吸附膜卷在其上。在核心机械模块滚动轴旋转的同时,静电吸附膜被清洁刷(可定期更换)自动清洁。核心机械模块包括滚动轴,静电吸附膜的一端固定在滚动轴上。卷轴模块为手动卷轴模块或电动卷轴模块。

手动卷轴模块包括“Z”状的手动卷轴绝缘手柄和手柄绝缘盖;手动卷轴绝缘手柄固定连接滚动轴。电动卷轴模块包括充电电池及电机、滑轨和控制其供电或断电的电动卷轴开关;滚动轴端部的内部是六边形卡槽,电机连接与六边形卡槽匹配的六边形卡榫,电动卷轴模块通过滑轨滑动时,六边形卡榫能滑动进入或退出该六边形卡槽。

固定轴端包括固定轴,静电吸附膜的一端固定在固定轴上;放电装置包括高压静电发生器、控制其的放电开关以及放电电极、接地线;固定轴外侧设置高压静电发生器,放电电极和静电吸附膜连接。

此外还包括外壳,外壳为滚动轴绝缘套筒、手柄绝缘盖和固定轴端绝缘套筒。外壳设有静电吸附膜进出的出膜口, 出膜口边缘设有清洁刷。外壳设有方便握持的手柄及带连接绳的楔形卡榫。固定轴端方形板状绝缘底座和滚动轴端方形板状绝缘底座分别设有与其匹配且为错开状的楔形孔洞;固定轴端方形板状绝缘底座上设有固定轴挂绳;手柄绝缘盖设有连接绳固定在滚动轴端方形板状绝缘底座。

卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪的设计与应用

(二)卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪的操控步骤

现场勘查人员到达犯罪现场后,在勘验出成趟足迹后,取出足迹静电吸附提取仪,左手控制遥控器上的通电出膜按钮A,右手拉出静电膜。

将静电膜的黑色塑料膜面覆盖在留有成趟足迹的重点部位,金属膜面向上。

控制遥控器上的增加静电按钮B,进行静电吸附。

使用相机对黑色塑料膜面上的成趟足迹,贴上比例尺, 进行拍照固定。

左手控制遥控器上的收膜按钮C,右手协助收回静电膜。

静电膜自动收回,同时自动清洁。

将静电膜覆盖在其它留有成趟足迹的重点部位上,重复上述操作。

卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪的设计与应用

二、实验部分

(一)样本制备

选取运动鞋与皮鞋分别在人造革地板、纺织品、塑料、金属、玻璃、木地板、地板砖等干燥、平滑客体地面上形成的平面灰尘加层足迹,如图13~图28所示,均能够提取清晰的灰尘足迹。

卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪的设计与应用

卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪的设计与应用

(二)实验设备

卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪,Nikon-D90数码相机,三脚架。

(三)步骤和方法

(1)将静电吸附膜放在足迹前,使静电吸附器的接地软线充分接地;

(2)用静电吸附器的充电电极接触镀膜面,按动开关,为整个镀膜面充电,在同性电荷相斥力的推动下,静电吸附膜会自动向前展开,平整地覆盖在足迹表面;

(3)然后断电,再充电,经过多次断电充电后,可以看到静电吸附膜紧紧地吸附在地面上;

(4)随后将接地软线从吸附器上拔下,一端接触镀膜面,另一端接地,使镀膜面上的电荷流入大地;

(5)轻轻拿起吸附器观察黑色膜面上吸附器的灰尘足迹,认为满意后,贴上比例尺用照相的方法固定即可。

(四)注意事项

1.单人模式

技术人员应一脚踩装置(或两脚左右夹紧装置),身体前倾,左手控制遥控器,右手向前上方拉静电膜。

2.双人模式

(1)非行进中:技术人员一人一脚踩紧装置,另一人用一只手向远处拉出静电膜;

(2)行进中:技术人员一人手提装置,另一人用一只手向远处拉出静电膜,而后两人共同移动,选择重点区域吸附。

3.注意事项

(1)收膜时注意向关机传感器一侧对齐,在距传感器15厘米处可将拉手主动与关机传感器接触关机。

(2)收膜最后阶段(等同或小于身高)时可采用垂直站立姿态,此时容易将膜向关机传感器一侧对齐。

(3)技术人员穿着鞋套进入现场,干净的鞋套一般不会影响足迹,但谨慎起见,最好不要踩重点区域,可以在区域左右一侧一手拉出静电膜。

(4)使用静电吸附器时,建议将吸附器上的电极卸下一个,保留一个即可。因为两个电极同时放电,正负电荷中和,不能对吸附膜有效充电。

(5)遇到不能接地的情况(如木质结构的楼房),可将接地线与较大面积的金属物相连,或与另一块静电吸附膜的镀膜面相连,这样可以增加接地极的面积。

(6)每次开关时,应该多次快速地打开开关和闭合。因为静电吸附器只有每次按下开关的瞬间才能对镀膜面充电,吸附灰尘。

(7)静电吸附膜不能多次使用,最好一次性使用(可更换),因为静电膜使用后,电流斑会对电镀膜有很大的损害,再次使用效果会衰退60%~80%。

拍照时注意消除反光,最好在暗室中进行,采用侧光照明。

三、结果与讨论

(一)结果

从图片效果可以看出,利用卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪可以提取现场遗留的灰尘足迹,纹线清晰,能够达到检验鉴定的要求。

卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪的设计与应用

卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪的设计与应用

(二)讨论

1.传统成趟足迹静电吸附提取仪的不足

(1)前次使用过的静电吸附膜塑料吸附面必须经现场勘查人员用毛巾擦拭干净并用硬纸筒卷起后才能再次使用。对于像豪华别墅、复式楼房和工厂车间等面积较大的现场地面,现场勘查人员采用这种方式费时费力,尤其在长时间的操作中会消耗大量体力,影响现场勘查整体工作的进行。

现场勘查人员在使用毛巾擦拭使用过的静电吸附膜塑料吸附面时一般有两种方法,第一是在使用硬纸筒卷起静电吸附膜的同时,用毛巾进行左右横向擦拭,这样大量的灰尘会在空气中形成“尘埃云”,污染周围环境,有害人体健康,造成呼吸道职业病。第二是趴在地面上使用毛巾从静电吸附膜的一端到另一端进行擦拭,长期如此会造成腰椎和颈椎方面的职业病。

(3)传统长度的静电吸附膜从设计思路上来说,针对的主要是室内小范围现场,在实际工作中,像入室盗窃这样的小范围现场占大多数。较长的静电吸附膜是一种鸡肋,其依靠人工清洁、卷起会使操作麻烦且工作量加大。如果在现场勘查中,现场勘查人员遇到像工厂车间这样的大面积现场地面,在搜索犯罪嫌疑人的活动轨迹以便为侦查提供指示方向时,传统较短的静电吸附膜不能满足需要,从而会影响整个现场勘查工作的进度。

2.卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪的优势

(1)由于本装置内的静电吸附膜卷长度远远大于传统长度(四米),可以一次就展开到足够长来对大面积的现场地面进行静电吸附提取,方便梳理犯罪嫌疑人作案轨迹和逃跑方向,为刑事侦查提供指引。

(2)由于所有传统静电吸附的必备组件都集成在一个机械装置内,使得整个装置结构紧凑、体积变小。

(3)由于滚动轴端绝缘套筒内有电动卷轴模块,使得收回被使用过的静电吸附膜的速度大大加快。

(4)电动/手动式卷轴选择控制使现场勘查人员可以根据现场环境情况和个人喜好灵活操作。

(5)清洁刷固定在滚动轴绝缘套筒出膜口边缘使每次静电吸附膜在用后收起时都能自动清洁,操作方便且对人体安全。

(6)清洁刷可定期更换,不但保证了清洁刷的清洁能力,而且大大降低了清洁刷上细菌和病毒造成二次污染的概率。

(7)本装置两端自身的重量使静电吸附膜在地面展开后自动保持型变,避免卷曲。

(8)高压静电发生装置被集成在固定轴套筒内,放电和接地简便。

(9)本装置两套筒在非使用状态时可由楔形卡榫固定在一起,固定后的外观类似古代卷轴,且筒身有挂绳,还可装入类似瑜伽包这样的专用包后背在身上,使得在范围较大和环境复杂的各类刑事案件现场随用随走,方便携带。

本设备操作简单,携带方便,提高了现场勘查人员及装备的机动能力;降低了个体人为因素对现场勘查中足迹提取效果的影响;减少了现场勘查人员的精力和体力消耗,提高了现场勘查效率;有效防止了呼吸道、腰椎和颈椎职业病的发生,保护了现场勘查人员的身体健康;解决了静电吸附膜长度制造瓶颈的问题,可以高效率地对大范围现场地面可疑成趟足迹进行静电吸附提取。该设备制造工艺简单、成本低廉,特别适合于广大基层刑事科学技术部门规模化推广使用。

卷轴式便携成趟足迹静电吸附提取仪的设计与应用

四、结论

本设备适用于提取人造革地板、床单、组合沙发、车座(前排或后排)、塑料板材、金属桌面、玻璃茶几、木地板、地板砖等干燥、平滑客体地面上平面的灰尘加层足迹,纹线清晰,能够达到检验鉴定的要求,且不损坏检材,可以反复操作,特别是对大面积重点区域足迹的提取效率高,效果良好。

参考文献

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[来源:警察技术责任编辑:韩青]
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