專利名稱：鑒別火災(zāi)中電氣線路熔珠形成原因的鑒定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種火災(zāi)痕跡物證鑒定方法，特別涉及一種鑒別火災(zāi)中電氣線路熔珠形成原因的鑒定方法。
背景技術(shù)：
一直以來，我國消防科技工作者經(jīng)過多年的研究和探 索，建立了《電氣火災(zāi)痕跡物證技術(shù)鑒定方法》國家標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)采用宏觀法、金相法或微觀形貌法(正在申請國標(biāo))，通過對從火場中提取的導(dǎo)線熔珠或熔痕進(jìn)行鑒定，為認(rèn)定導(dǎo)線熔珠形成原因與火災(zāi)發(fā)生之間的關(guān)系提供證據(jù)。宏觀法(GB/T 16840. 1-2008)中，根據(jù)熔珠截面空洞判定熔珠形成原因部分，其判定依據(jù)是“因火災(zāi)熱作用而形成的圓珠狀熔痕內(nèi)部無空洞；一次短路熔痕內(nèi)部有空洞，空洞數(shù)量少，多分布在熔珠中部；二次短路內(nèi)部有空洞，空洞數(shù)量多且分布在熔珠的邊緣及中部”。金相法(GB/T 16840. 4-1997)中，在根據(jù)導(dǎo)線熔珠氣孔判定熔珠的形成原因部分，其判定標(biāo)準(zhǔn)是“火燒熔珠無氣孔；一次短路熔珠金相磨面內(nèi)部氣孔小而較少，并較整齊；二次短路熔珠金相磨面內(nèi)部氣孔多而大，且不規(guī)整”。上述判別標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)的如“數(shù)量多”與“數(shù)量少”、“小而較少”與“多而大”等對比描述僅是定性判別依據(jù)，缺乏定量判別依據(jù)，鑒定結(jié)果受鑒定者主觀判斷因素和經(jīng)驗因素影響較大，為解決這ー問題，目前武警學(xué)院火災(zāi)物證鑒定中心、公安部沈陽消防科研所開始進(jìn)行定量金相研究，但此研究剛剛開始，未取得標(biāo)志性研究成果。臺灣CHEN等人利用離子質(zhì)譜儀SIMS對一次短路熔痕和二次短路熔痕不同深度表面的碳、銅、氧、氯進(jìn)行測定，得出了在不同深度表面上，一次短路熔痕和二次短路熔痕氯的含量有明顯不同，并且以此可作為判定的依據(jù)，該方法需要利用昂貴儀器較為復(fù)雜地進(jìn)行機(jī)理分析，對火災(zāi)現(xiàn)場中形成的線路熔珠的形成原因的具有重要的價值。但該方法對于實(shí)際鑒定工作中的應(yīng)用來講，其鑒定分析條件要求較為苛刻，不宣推廣為實(shí)際鑒定工作手段。從國外來看，日本的研究人員提出了枝晶間隙法(簡稱DAS法)，對熔痕內(nèi)部含氧量與溫度的關(guān)系進(jìn)行了定量研究，其原理是通過測量熔痕金相組織中二次枝晶的間距和形成此間隙對應(yīng)的環(huán)境氧濃度，反推出電熔痕形成時的環(huán)境溫度，以此來判定是一次短路熔痕還是二次短路熔痕。該方法需要進(jìn)行復(fù)雜的分析，分析條件要求也較為苛刻，因此也不宣推廣為實(shí)際鑒定的工作手段。通過分析國內(nèi)外導(dǎo)線熔珠鑒別技術(shù)可以看出，國內(nèi)外所采用的鑒定方法都是選取熔珠或熔痕熔區(qū)的某ー截面，利用金相顯微鏡或掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察，從熔區(qū)的外觀形貌、熔區(qū)斷面微觀形貌、熔區(qū)斷面金相組織以及斷面成分等方面對熔痕的形成氛圍進(jìn)行分析研究，從而得出判別結(jié)論。這種方法存在以下缺點(diǎn)第一，普遍采用定性方法，受鑒定人員主觀影響較大。依據(jù)國標(biāo)要求進(jìn)行定性分析與鑒別，其判別誤差較大。第二，判別依據(jù)模糊，容易引起爭議。由于判別標(biāo)準(zhǔn)中多出現(xiàn)“多”與“少”，“大”與“小”等相對應(yīng)的判別依據(jù)，其較為模糊的判別使得在實(shí)際鑒定工作中容易出現(xiàn)偏差等情況。第三，對樣品有破壞性，鑒定樣品不可重復(fù)做。為更加準(zhǔn)確地認(rèn)定導(dǎo)線熔珠的形成原因，采用多種方法對同一樣品進(jìn)行重復(fù)鑒定和相互佐證會使得鑒定的準(zhǔn)確度大大提高，但由于金相鑒別法、微觀形貌法以及宏觀法對樣品都具破壞性，因此，對ー個樣品而言，只能選取其中的ー種方法進(jìn)行鑒別，而不能采用多個方法相互佐證。第四，斷面區(qū)域特征分析，判別結(jié)果有“管中窺豹”之嫌。根據(jù)熔珠內(nèi)部孔洞特征進(jìn)行鑒別時，剖開的熔區(qū)斷面呈現(xiàn)出來的孔洞分布特征只能代表該斷面的區(qū)域特征，并不能代表整個熔珠或熔痕內(nèi)部的總體特征，因此，其判別結(jié)果有“管中窺豹”之嫌，易使鑒定結(jié)果發(fā)生偏差。

發(fā)明內(nèi)容
為解決導(dǎo)線熔珠形成原因鑒定不能定量和不能重復(fù)鑒定的問題，本發(fā)明首次提出并開發(fā)出了一種新的判別導(dǎo)線熔珠形成原因的方法——密度法，通過測定導(dǎo)線熔珠密度值判定其形成原因，成功解決了上述問題。密度法的基本原理是導(dǎo)線一次短路熔珠內(nèi)部孔洞小而少，二次短路孔洞大而多，火燒等熔珠內(nèi)部幾乎無孔洞，不同形成原因的導(dǎo)線熔珠其孔洞所占空間不同，因此導(dǎo)線熔珠的密度值存在差異，通過測定其密度值，即可判別其形成原因。密度是指每単位體積物質(zhì)的質(zhì)量。常用的密度有兩種，即真密度和視密度。真密度是指金屬質(zhì)量除以不包括開孔和閉 孔體積所得到的值，即為合金的理論密度。視密度又稱表觀密度，其表達(dá)式為視密度=質(zhì)量/ (外部實(shí)際體積+內(nèi)部閉ロ孔隙體積)，分母數(shù)值不包括物體表面的開ロ孔隙體積。本方法測出的密度為視密度。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)第一歩測定熔珠體積(I)先用電子分析天平稱出熔珠的質(zhì)量m ; (2)取下熔珠，將裝有適量水的燒杯放到電子分析天平上，將懸掛在三腳架上的托籃浸沒在燒杯中(托籃不接觸杯壁和杯底，水不漫出)；(3)將電子分析天平歸零，然后將熔珠放入托籃中得出天平的讀數(shù)Hi1 ; (4)根據(jù)m和Hi1即可計算出熔珠的密度。由于托籃處于懸浮狀態(tài)，由于カ的傳遞性，此時熔珠對水的壓カF壓，即為天平的讀數(shù)與重力加速度g的乘積mlg，又熔珠對水的壓カ與水對熔珠的浮力是ー對作用力與反作用力，二者大小相等，方向相反，故Fjj^Fg^niigzp 7jcgV排，由P=m/V可
知，P培珠_m P水/ Hi1。第二步計算熔珠密度。第三歩比較分析密度值。有益效果與目前國內(nèi)外采用的宏觀法、金相法或微觀形貌法相比，密度法有以下優(yōu)勢第一，定量方法，受主觀影響小。通過測定熔珠質(zhì)量和體積，即可計算出其密度，測定方法簡單，各級火災(zāi)調(diào)查人員均可開展。第二，不破壞樣品，簡單快捷，可重復(fù)。該方法既可重復(fù)測定，也可與其他鑒定方法(如金相法、微觀形貌法等對樣品具有破壞性的鑒定方法)結(jié)合使用，能夠提高鑒定的準(zhǔn)確度，還能夠滿足司法實(shí)際中申請重復(fù)鑒定的需要。第三，判據(jù)量化，可靠性高。密度法得出的數(shù)據(jù)具有直觀性，對導(dǎo)線熔珠密度的測量、判定具有較強(qiáng)的可靠性。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例I :第一歩采用了阿基米德浮力法測定熔珠體積(1)先用電子分析天平稱出熔珠的質(zhì)量m;(2)取下熔珠，將裝有適量水的燒杯放到電子分析天平上，將懸掛在三腳架上的托籃浸沒在燒杯中(托籃不接觸杯壁和杯底，水不漫出)；(3)將電子分析天平歸零，然后將熔珠放入托籃中得出天平的讀數(shù)Hi1 ; (4)根據(jù)H^Pm1即可計算出熔珠的密度。由于托籃處于懸浮狀態(tài)，由于カ的傳遞性，此時熔珠對水的壓カF壓，即為天平的讀數(shù)與重力加速度g的乘積I^g，又熔珠對水的壓カ與水對熔珠的浮力是ー對作用力與反作用力，二者大小相等，方向相反，故F壓=F浮=111汨=P水gV排，由P =IiiA可知，P培珠=mP水/nV第二步計算熔珠密度。第三步比較分析密度值。(1)2. 5mm2銅導(dǎo)線一次短路熔珠的密度集中范圍一次短路和二次短路之間存在部分交叉，64%的一次短路熔珠與80%的二次短路熔珠能夠區(qū)分開。64%的一次短路熔珠特征明顯，如果提取到的熔珠密度位于此區(qū)間，該熔珠能夠被認(rèn)定為一次短路熔珠；80%的ニ次短路熔珠密度特征明顯，如果提取到的熔珠密度位于此區(qū)間，該熔珠能夠被認(rèn)定為二次短路熔珠；處于交叉區(qū)間的熔珠不能判斷為一次短路熔珠和二次短路熔珠。
(2)4mm2鋁導(dǎo)線一次短路熔珠的密度集中范圍一次短路和二次短路之間存在部分交叉，92%的一次短路熔珠與84%的二次短路熔珠能夠區(qū)分開。92%的一次短路熔珠特征明顯，如果提取到的熔珠密度位于此區(qū)間，該熔珠能夠被認(rèn)定為一次短路熔珠；84%的二次短路熔珠密度特征明顯，如果提取到的熔珠密度位于此區(qū)間，該熔珠能夠被認(rèn)定為二次短路熔珠；處于交叉區(qū)間的熔珠不能判斷為一次短路熔珠和二次短路熔珠。
權(quán)利要求
1.一種鑒別火災(zāi)中電氣線路熔珠形成原因的鑒定方法，其特征在于，包括以下步驟 第一歩測定熔珠體積 (1)先用電子分析天平稱出熔珠的質(zhì)量m; (2)取下熔珠，將裝有適量水的燒杯放到電子分析天平上，將懸掛在三腳架上的托籃浸沒在燒杯中，使得托籃不接觸杯壁和杯底，水不漫出； (3)將電子分析天平歸零，然后將熔珠放入托籃中得出天平的讀數(shù)Hl1； (4)根據(jù)m和Hi1計算熔珠的體積熔珠對水的壓カFffi與水對熔珠的浮力Fff，二者大小相等，F(xiàn) =Fff =IHjg = P水gV排,所以V排=In1/ P水，，V排即是熔珠體積; 第二步計算熔珠密度由P=m/V可知，P培珠=mp水/In1 ； 第三步比較分析密度值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鑒別火災(zāi)中電氣線路熔珠形成原因的鑒定方法，包括以下步驟先用電子分析天平稱出熔珠的質(zhì)量m；取下熔珠，將裝有適量水的燒杯放到電子分析天平上，將懸掛在三腳架上的托籃浸沒在燒杯中，使得托籃不接觸杯壁和杯底，水不漫出；(3)將電子分析天平歸零，然后將熔珠放入托籃中得出天平的讀數(shù)m1；(4)根據(jù)m和m1計算熔珠的體積熔珠對水的壓力F壓與水對熔珠的浮力F浮，二者大小相等，F(xiàn)壓=F浮＝m1g=ρ水gV排，所以V排=m1/ρ水，V排即是熔珠體積；由ρ=m/V可知，ρ熔珠=mρ水/m1；密度法得出的數(shù)據(jù)具有直觀性，對導(dǎo)線熔珠密度的測量、判定具有較強(qiáng)的可靠性。
文檔編號G01N9/36GK102778415SQ201210205970
公開日2012年11月14日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者王蕓 申請人:王蕓