Устройство и способ выявления потожировых следов рук Российский патент 2020 года по МПК A61B5/117 

Группа изобретений относится к судебной и криминалистической области, а именно к устройству и способу, которые предназначены для выявления потожировых следов на исследуемых предметах.

Известны способ автоматического управления процессом фумигации и устройство для его осуществления. Способ включает установку образца и цианоакрилата в замкнутое пространство фумигационной установки, использование нагрева для испарения цианоакрилата и его осаждение на образец для отображения отпечатков пальцев, использование блока вакуумирования для удаления отработанных паров цианоакрилата в блок фильтрации и нагнетание отработанного газа в канал, заполненный жидкостью (TW 200740512, кл. B01D 47/02; опубликовано 01.11.2007).

Недостаток известного решения состоит в использовании для удаления отработанных паров цианоакрилата блока вакуумирования, что существенно усложняет и удорожает конструкцию, а также в отсутствии контроля и автоматического поддерживания влажности в замкнутом пространстве фумигационной установки, необходимых для оптимального проявления отпечатков пальцев.

Также известны устройство и способ обнаружения отпечатков пальцев. Способ включает размещение исследуемого образца в камере, доведение влажности и температуры в ней до необходимых значений, в частности температуры ниже температуры окружающей среды с использованием холодильной установки, а влажности с помощью распылителя/увлажнителя с использованием циркуляционного вентилятора, обеспечивающего равномерность температуры, влажности и содержания паров цианоакрилата по всей камере, после того как порошок цианоакрита подвергли нагреву. После этого отработанные пары цианоакрилата удаляют посредством вентиляционной системы (US 2019/0329285, кл. B05D 1/00; опубликовано 31.10.2019).

Недостаток известного решения состоит в использовании фильтрационной установки на основе стандартного фильтра (например, угольного), что подразумевает его регулярную замену и существенно увеличивает бюджет эксплуатации оборудования. Также недостатком данного решения является отсутствие системы осушения внутреннего пространства установки после завершения процесса выявления следов в условиях повышенной влажности.

Кроме того, наличие в системе холодильного оборудования снижает надежность изделия в целом и существенно повышает стоимость изделия и его обслуживания.

Наиболее близким к заявленному устройству является устройство для обработки отпечатков пальцев, включающее герметичную камеру, содержащую опору для размещения химического средства, предназначенного для фиксации отпечатков пальцев, такого как цианоакрилат, и средство удерживания исследуемого предмета. Также устройство содержит соединенную с камерой систему фильтрации, предназначенную для удаления загрязнений из воздуха в камере и замкнутую систему циркуляции воздуха (US 2002/0124537, кл. B01D 50/00; опубликовано 12.09.2002).

Недостаток известного решения состоит в использовании в качестве фильтрующего элемента волокнистых и угольных фильтров. Данные фильтры нуждаются в регулярной замене и имеют достаточно высокую стоимость. В случае их несвоевременной замены опасные пары цианокрилата поступают в окружающую среду. Следствием этого является необходимость в использовании двух систем для поддержания влажности и фильтрации воздуха, что приводит к уменьшению полезного объема камеры. Указанная возможность использования в качестве системы поддержания влажности ультразвукового увлажнителя представляется недопустимой. Ультразвуковой увлажнитель создает влажность путем распыления мелкодисперсныхе частиц воды. Цианоакрилат в соответствии со своими физико-химическими свойствами должен осаждаться на этих частицах. Данный процесс приведет к снижению концентрации цианокрилата в полезном объеме камеры и, как следствие, к снижению эффективности выявления следов.

В изобретении решается техническая проблема создания надежного, эффективного и долговечного средства обнаружения отпечатков пальцев на исследуемых предметах.

Технический результат, обеспечивающий решение указанной проблемы для объекта «устройство», состоит в обеспечении возможности использования одних и тех же элементов устройства на разных этапах его работы, а также минимального количества узлов с движущимися частями, а для объекта «способ» - в добавлении операции осушения внутреннего пространства камеры и отсека с оборудованием, а также фильтра и сокращении времени проведения предыдущих операций по обнаружению указанных отпечатков.

Названный технический результат достигнут в изобретении с помощью следующей совокупности признаков.

Устройство для выявления потожировых следов рук содержит камеру для одного или нескольких исследуемых образцов с дверью и отсек с оборудованием, разделенные стенкой, в которой выполнены технологические отверстия. В камере расположен блок испарителя цианоакрилата, а расположенное в отсеке оборудование включает блок управления, соединенный с блоком фильтра-испарителя и два вентилятора. Блок фильтра-испарителя включает водяной контур, состоящий из последовательно соединенных резервуара с водой, насоса и рассеивателя и расположенного между рассеивателем и резервуаром с водой фильтра. Первый вентилятор соединен своим входным отверстием с первым отверстием в стенке, а выходным отверстием - с пространством между фильтром и резервуаром с водой. Второй вентилятор сообщен своим входным отверстием с камерой, а выходным - с атмосферой через один из обратных клапанов. Пространство между рассеивателем и фильтром сообщено с камерой через второе отверстие в стенке, а с атмосферой - через другой обратный клапан.

Второй вентилятор может быть сообщен своим входным отверстием с камерой через полость первого вентилятора или через пространство между рассеивателем и фильтром.

Блок испарителя включает нагреваемый столик, снабженный датчиком температуры и соединенный с блоком управления, и ванночку для цианоакрилата, предназначенную для установки на этом столике.

В камере для исследуемых образцов расположено средство освещения, соединенное с блоком управления и выполненное в виде диодных лампочек (светодиодов), расположенных по периметру двери камеры, которая снабжена автоматической защелкой с датчиком положения двери также соединенным с блоком управления.

В камере для исследуемых образцов расположен датчик влажности, соединенный с блоком управления, который связан с первым вентилятором.

Оборудование включает, расположенный на фасадной стенке корпуса устройства, сенсорный экран, связанным с блоком управления. Последний может быть выполнен с возможностью беспроводной связи с персональным компьютером (ПК) или планшетом.

Способ выявления потожировых следов рук с помощью вышеописанного устройства заключается в том, что увлажняют камеру с одним или несколькими образцами, испаряют в камере цианоакрилат, по появлению на каждом образце судят о наличии потожировых следов рук, затем очищают камеру от паров цианоакрилата и осушают камеру и отсек с оборудованием, включающий блок фильтра-испарителя.

Увлажнение ведут путем смачивания водой фильтра, установленного в отсеке с оборудованием, с одновременным пропусканием через него воздушного потока посредством первого вентилятора и подачи увлажненного воздуха в камеру с образцами.

Испарение ведут путем нагрева ванночки с цианоакрилатом, установленной в камере.

Очистку камеры от паров цианоакрилата ведут путем пропускания цианоакрилата через фильтр.

Осушение камеры и отсека с оборудованием ведут при работающем втором вентиляторе, открытых обоих обратных клапанах и при неработающем первом вентиляторе и насосе путем пропускания увлажненного и очищенного воздуха из камеры и блока фильтра-испарителя отсека с оборудованием через один из обратных клапанов в атмосферу.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 схематично изображено устройство (вид спереди в разрезе); на фиг. 2 - блок-схема устройства; на фиг. 3 - распределение потоков воды и воздуха на различных этапах работы устройства.

Изображенное на фиг. 1-2 чертежа устройство 1 состоит из камеры 2 с прозрачной дверью 4, предназначенной для размещения в ней исследуемых образцов (объектов), и отсека с оборудованием 3, содержащего большинство технических узлов и деталей устройства и оборудованного сенсорным экраном 5.

В камере 2 расположены следующие элементы: блок испарителя 6, средство освещения 7 и автоматическая защелка 29 с датчиком 30 положения двери.

Блок испарителя 6 состоит из столика 8, на котором расположена ванночка 9 для жидкого цианоакрилата, нагревательного элемента 10, предназначенного для нагрева столика, датчика температуры 11 столика, датчика влажности воздуха 12 и циркуляционного вентилятора 13, предназначенного для равномерного распределения паров цианоакрилата по всему объему этой камеры.

Средство освещения 7 выполнено на светодиодах и расположено по периметру двери 4 камеры, что позволяет создать равномерное освещение исследуемых объектов.

Автоматическая защелка 29 с датчиком 30 положения двери служит для предотвращения несанкционированного открывания двери камеры во время нахождения в камере паров цианоакрилата, так же предусмотрено аварийное - механическое открывание двери.

Все электрические компоненты камеры подключены к блоку управления 14 через гермоввод и питаются от низкого напряжения, что повышает безопасность эксплуатации системы, особенно с учетом повышенной влажности, необходимой для выполнения работ системы.

В отсеке с оборудованием 3 расположены следующие элементы: блок фильтра-испарителя 15, блок управления 14, блок питания 16, водяной насос 17, проточный водяной нагреватель 18.

Блок фильтра-испарителя 15 предназначен для увлажнения воздуха на этапе увлажнения и испарения, а также очистки от паров цианоаклилата на этапе очистки и осушения. Он выполнен как единая конструкция из пластика и состоит из следующих элементов:

- в верхней части фильтра 19 находится рассеиватель воды 20 и второе технологическое отверстие 21, через которое увлажненный воздух подается в камеру 2;

- фильтр 19 выполнен из поролона с открытой структурой, что позволяет создать максимальную увлажняемую поверхность, которая повышает эффективность испарения влаги, в тоже время, данный материал обладает низким сопротивлением потоку воздуха;

- под фильтром 19 находится резервуар с водой 22, в котором находится датчик уровня 23, соединенный с блоком управления 14. Датчик 23 предназначен для предупреждения пользователя о низком уровне воды и блокировке нагревателя воды для предотвращения выхода его из строя. В нижней части резервуара 22 с противоположных его сторон расположены: штуцер или вентиль 24 для залива и слива воды и насос 17, обеспечивающий циркуляцию воды через фильтр 19. Также, в водяном контуре, за насосом находится проточный нагреватель 18, предназначенный для повышения эффективности испарения воды. Насос и нагреватель подключены к блоку управления 14;

- в верхней части блока фильтра-испарителя 15 находится второй обратный клапан 28, его вход соединен с атмосферой, а выход - с пространством между рассеивателем 20 и верхней частью фильтра 19.

Для пропускания воздуха по контуру фильтр - камера используется выполненный центробежным первый вентилятор 25, соединенный через второе технологическое отверстие (первым входом) с камерой 2, а выходом -с пространством между фильтром 19 и резервуаром с водой 22.

Согласно одному из вариантов устройства ко второму входу первого вентилятора 25 подсоединен второй вентилятор 26, выход которого оборудован обратным клапаном 27, соединенным с атмосферой.

Блок питания 16 обеспечивает все электрические компоненты устройства необходимым напряжением и током.

Блок управления 14 предназначен для обеспечения автоматического проведения всех этапов исследований и взаимосвязи с пользователем. Он обеспечивает выполнение всех этапов в автоматическом режиме с помощью сенсорного экрана 5 и позволяет задавать пользователю требуемые параметры, например, время испарения цианоакрилата.

С помощью беспроводной связи к блоку управления 14 может быть подключен ПК или планшет для обслуживания и диагностики инженером (фиг. 2).

Корпус камеры изготовлен преимущественно из пластика и его размеры могут быть изменены в широком диапазоне в соответствии с требованиями заказчика. Если требуемые размеры корпуса превысят предел производительности блока фильтра-испарителя, то можно применить масштабирование путем установки нескольких блоков фильтра-испарителя и блоков управления, при этом блоки управления соединяют по принципу один ведущий много ведомых.

Основным преимуществом реализованного в данном устройстве решения является двойное использование большинства его элементов на различных этапах работы устройства, так, например, фильтр используется как для увлажнения, так и для очистки воздуха в камере, первый вентилятор благодаря изменению его производительности (числа оборотов) также используется на этапах увлажнения и очистки воздуха в камере. В результате чего существенно повышается надежность и эффективность работы устройства, а также понижается стоимость всего изделия. Благодаря наличию пассивных обратных клапанов 27 и 28 устройство содержит минимальное количество узлов с движущимися частями, что также повышает надежность и увеличивает срок его эксплуатации.

Благодаря эффективному процессу увлажнения камеры для исследуемых образцов, а также возможности предварительного прогрева столика 8, снижается время на этапе увлажнения и очистки камеры и как следствие - общее время на проведение исследования.

Еще одним преимуществом решения является обеспечение возможности осушения устройства. Благодаря этому повышается коррозионная стойкость всего устройства и предотвращается загрязнение всех элементов и особенно фильтрующего элемента микроорганизмами и как следствие увеличивается срок службы фильтра.

Кроме того, благодаря обеспечению возможности изменения скорости вращения первого вентилятора 25 осуществлено поддержание требуемого уровня влажности в камере 2, что повышает точность уровня влажности.

Один из примеров осуществления предложенного способа проиллюстрирован на фиг. 3.

Для получения четкого рисунка потожировых следов на исследуемом образце выполняют последовательно следующие операции.

После подачи питания от блока 16 производят автоматическую диагностику всех узлов устройства и проверяют уровень воды в резервуаре 22 с водой.

При возникновении ошибки на экране 5 отображаются соответствующий символ и рекомендуемые действия. Так, например, при недостаточном уровне воды в резервуаре 22, пользователю предлагается долить воду.

При отсутствии ошибок начинают нормальный цикл выполнения работ.

На начальном этапе пользователь помещает один или несколько образцов в камеру 2, а на нагреваемый столик 8 блока испарителя 6 устанавливают ванночку 9 с цианоакрилатом. После этого, пользователь закрывает прозрачную дверь 4, при этом срабатывает автоматическая защелка 29, блокирующая дверь и автоматически начинается этап увлажнения.

На этапе увлажнения включают следующие элементы устройства: в камере 2 - циркуляционный вентилятор 13, а в отсеке 3: водяной насос 17, нагреватель воды 18 и первый вентилятор 25. Вода поступает в верхнюю часть блока фильтра-испарителя 15 и через рассеиватель 20 равномерно смачивает поролоновый фильтр 19. Далее вода поступает в резервуар 22 и опять в насос 17.

Первый вентилятор 25 прогоняет поток воздуха во встречном относительно потока воды направлении - вверх через поролоновый фильтр 19. Далее увлажненный воздух проходит через второе отверстие 21 (фиг. 1) в камеру 2 и поступает на первый вход вентилятора 25. Благодаря перепаду давления, создаваемого этим вентилятором, оба обратных клапана 27 и 28 закрыты и устройство разобщено с внешней средой.

По мере увлажнения воздуха, используя показания датчика влажности 12, блок управления 14 может выключать и включать насос 17 и нагреватель 18, а также регулировать обороты вентилятора 25. Для уменьшения времени исследования, нагреватель 10 столика 8 включается заблаговременно, поскольку алгоритм прогнозирования времени включения нагрева столика заложен в программное обеспечение. Таким образом, к моменту достижения в камере 2 требуемого уровня влажности, нагревательный столик уже прогрет и начинается испарение паров цианоакрилата.

Поддержание необходимого уровня влажности в камере достигается с помощью включения первого вентилятора на очень низких оборотах. Таким образом, с учетом сильного потока теплой воды происходит увлажнение воздуха, а слабый поток воздуха через фильтр-испаритель не приводит к уменьшению концентрации паров цианоакрилата.

На этапе испарения устройство автоматически поддерживает заданный уровень влажности и температуру нагревательного столика. По истечении заданного на начальном этапе времени, оператор через прозрачную дверь 4 камеры 2 может оценить качество выявления следов, и в случае необходимости повторить указанный этап.

В случае успешного выполнения этапа испарения начинают этап очистки, на котором в режиме максимальных оборотов включают насос 17 и вентилятор 25. Насыщенный парами цианоакрилата мощный поток воздуха из камеры 2 проходит через увлажненный фильтр 19, на котором оседает цианоакрилат. Таким образом, происходит быстрая и эффективная очистка воздуха от паров цианоакрилата.

По истечении заданного времени начинают этап осушения, на котором выключают насос 17 и первый вентилятор 25 и включают второй вентилятор 26.

Направление потока воздуха меняется на обратное, в результате чего открываются обратные клапаны 27 и 28. Атмосферный воздух через обратный клапан 28 проходит одновременно через камеру 2 и через фильтр 19, а через первый обратный клапан 27 выходит в атмосферу.

По истечении времени этапа осушения автоматическая защелка 29 разблокируется и устройство переходит в начальное положение. Пользователь может изъять из камеры образцы. Цикл работ завершен.

Работа устройства построена по замкнутому циклу, что обеспечивает отсутствие загрязнения окружающей атмосферы, поэтому устройство не требует наличия внешней системы вентиляции или очистки воздуха.

Устройство выполнено в виде жесткой единой конструкции и может эксплуатироваться в любом помещении с комнатной температурой. Для его функционирования требуется питание от стандартной электросети.

Устройство является простым в эксплуатации, поскольку его работа осуществлена с помощью микроконтроллера и встроенного программного обеспечения, в тоже время его работа может быть осуществлена с помощью внешнего терминала, например, планшета (фиг.2). Также есть возможность по беспроводной связи, осуществлять диагностику, контроль и изменение основных параметров устройства.

Группа изобретений относится к судебной и криминалистической области, а именно к устройству и способу, которые предназначены для выявления потожировых следов на исследуемых предметах. Описано устройство для выявления потожировых следов рук, содержащее камеру для исследуемых образцов с дверью и отсек с оборудованием, разделенные стенкой, в которой выполнены отверстия. В камере расположен блок испарителя цианоакрилата, а оборудование, расположенное в отсеке, включает блок управления, два вентилятора и соединенный с блоком управления блок фильтра-испарителя, включающий водяной контур, состоящий из последовательно соединенных резервуара с водой, насоса и рассеивателя и расположенного между рассеивателем и резервуаром с водой фильтра. Первый вентилятор соединен своим входным отверстием с первым отверстием в стенке, а выходным отверстием - с пространством между фильтром и резервуаром с водой, второй вентилятор сообщен своим входным отверстием с камерой, а выходным - с атмосферой через один обратный клапан, а пространство между рассеивателем и фильтром сообщено с камерой через второе отверстие в стенке, а с атмосферой - через другой обратный клапан. Также представлен способ выявления потожировых следов рук с помощью вышеуказанного устройства. Достигается повышение эффективности, надежности и возможность проведения большего количества тестов при выявлении потожировых следов рук. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для выявления потожировых следов рук, содержащее камеру для исследуемых образцов с дверью и отсек с оборудованием, разделенные стенкой, в которой выполнены отверстия, в камере расположен блок испарителя цианоакрилата, а оборудование, расположенное в отсеке, включает блок управления, два вентилятора и соединенный с блоком управления блок фильтра-испарителя, включающий водяной контур, состоящий из последовательно соединенных резервуара с водой, насоса и рассеивателя и расположенного между рассеивателем и резервуаром с водой фильтра, первый вентилятор соединен своим входным отверстием с первым отверстием в стенке, а выходным отверстием - с пространством между фильтром и резервуаром с водой, второй вентилятор сообщен своим входным отверстием с камерой, а выходным - с атмосферой через один обратный клапан, а пространство между рассеивателем и фильтром сообщено с камерой через второе отверстие в стенке, а с атмосферой - через другой обратный клапан.

2. Устройство по п. 1, в котором второй вентилятор сообщен своим входным отверстием с камерой через полость первого вентилятора.

3. Устройство по п. 1, в котором второй вентилятор сообщен своим входным отверстием с камерой через пространство между рассеивателем и фильтром.

4. Устройство по п. 1, в котором блок испарителя включает ванночку для цианоакрилата и нагреваемый столик, снабженный датчиком температуры и соединенный с блоком управления.

5. Устройство по п. 1, в котором в камере расположено средство освещения, соединенное с блоком управления и выполненное в виде диодных лампочек, расположенных по периметру двери.

6. Устройство по п. 1, в котором дверь камеры снабжена автоматической защелкой с датчиком положения дверцы, соединенным с блоком управления.

7. Устройство по п. 1, в котором в камере расположен датчик влажности, соединенный с блоком управления, который связан с первым вентилятором.

8. Устройство по п. 1, в котором оборудование включает сенсорный экран, связанный с блоком управления.

9. Устройство по п. 1, в котором блок управления выполнен с возможностью беспроводной связи с персональным компьютером или планшетом.

10. Способ выявления потожировых следов рук с помощью устройства по любому из пп. 1-9, заключающийся в том, что увлажняют камеру с одним или несколькими образцами, испаряют в камере цианоакрилат, по появлению рисунка на образце судят о наличии потожировых следов рук на образце, очищают камеру от паров цианоакрилата и осушают камеру и отсек с оборудованием, при этом увлажнение ведут путем смачивания водой фильтра с последующим пропусканием через него воздушного потока посредством первого вентилятора и подачи увлажненного воздуха в камеру с образцом, испарение ведут путем нагрева ванночки с цианоакрилатом, установленной в камере, очистку камеры от паров цианоакрилата ведут при работающих первом вентиляторе и насосе путем пропускания паров цианоакрилата через фильтр, а осушение камеры ведут при работающем втором вентиляторе, открытых обоих обратных клапанах и при неработающих первом вентиляторе и насосе путем пропускания увлажненного очищенного воздуха из камеры и блока фильтра-испарителя отсека с оборудованием через один из обратных клапанов в атмосферу.