一种二氧化氮转换为一氧化氮的转换装置的制作方法

本发明涉及汽车尾气检测领域，尤其涉及一种二氧化氮转换为一氧化氮的转换装置。

背景技术：

据公安部交管局统计，截至2016年上半年，全国机动车保有量达2.85亿辆，其中汽车1.84亿辆。汽车保有量保持快速增长,与此同时汽车排放的污染物总量也不断攀升。

随着“十二五”规划约束性指标：2015年氮氧化物排放总量要比2010年削减10％的提出，机动车氮氧化物排放被列入“十二五”总量控制指标，成为电力、工业、机动车和生活等四项约束性指标之一。各地区纷纷出台机动车排放控制政策。

汽车排气氮氧化物检测仪是测量车辆氮氧化物排放浓度的仪器，可有辨别高污染车辆。氮氧转换装置则是该仪器中的核心部件之一。

汽车尾气中的氮氧化物主要由一氧化氮和二氧化氮组成。其中一氧化氮可直接通过化学电池法、不分光红外法和化学发光法等方法测量，二氧化氮需要先转换成一氧化氮再进行测量。

申请人申请的中国发明专利申请(申请号：201510766902.0，公开日：2016.02.10)车辆尾气检测的NO转化装置，该装置包括预热筒体、保温外壳、反应室和端盖，预热筒体设置在保温外壳内，预热筒体的侧面包裹设置有保温棉材料，两端设分别置有隔热垫与保温外壳隔热设置；预热筒体的一个端部设置有进气口和出气口，进气口连接设置有预热通气气道，预热筒体内部还设置安装中孔，反应室安装设置在安装中孔内，反应室内填充设置有还原催化剂，反应室的出气孔连通预热筒体的出气口，反应室的进气孔连通预热通气气道的出气口；端盖可拆装式设置在端盖安装孔内，反应室的外端部容置在端盖内，端盖完全封闭反应室的外端部。

上述的装置可以将二氧化氮转化为一氧化氮，实现了检测的同步性，减少了检测时间，降低了检测成本。由于该装置的加热温度的极限为250℃，这种温度下反应室内容物为碳，碳还原反应的还原率不高，因此会影响测定的精度。目前最高效的二氧化氮转化为一氧化氮的还原剂为金属钼，而金属钼的还原反应需要达到350℃的高温，对于申请号：201510766902.0的装置无法承受这样的高温。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种二氧化氮转换为一氧化氮的转换装置，该装置可以使气体温度达到600℃以上的高温，而不破坏装置本身。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种二氧化氮转换为一氧化氮的转换装置，该装置包括进气管、加热段、反应段和出气管，所述的进气管设置在加热段，出气管设置在反应段，加热段与反应段相互连通；所述的加热段包括加热部件、加热筒体和导热填充丝，所述的加热筒体内部设置有加热腔室，加热部件设置在加热筒体上，所述的进气管设置在加热筒体的左端，加热筒体的右端设置有聚风嘴，所述的导热填充丝填充设置在进气管与聚风嘴之间的加热筒体内；所述的反应段包括还原反应转换器、反应筒体和密封端盖，所述的反应筒体与加热筒体相连接，反应转换器设置在反应筒体内，反应转换器的进气端与所述的聚风嘴出气端相连接，所述的密封端盖封闭反应筒体的右端，所述的反应转换器的出气端插设在密封端盖内，密封端盖上设有出气孔，出气孔与所述的出气管相互连通。

作为进一步改进，所述的加热部件为加热棒，加热棒插入设置在加热筒体内，加热棒的外部通过固定螺钉紧固，加热棒与加热筒体的端部之间设置有第一密封垫片。

作为进一步改进，所述的加热筒体的右端设置有扩口，所述的聚风嘴通过螺纹固定设置在扩口内，扩口的端部与反应筒体的左端部通过连接螺钉固定连接，两个端部之间设置有第二密封垫片。

作为进一步改进，所述的密封端盖插设在反应筒体的右端，在出气管两侧密封端盖外壁与反应筒体内壁均设置有第一O型密封圈，并在密封端盖的内壁与反应转换器外壁之间设置有第二O型密封圈，密封端盖的外端设置有手柄。

作为进一步改进，所述的反应转换器包括反应管、转换剂、挡片和透气盖，所述的转换剂设置在反应管内，挡片和透气盖分别设置在两端，所述的聚风嘴出气端与一端透气盖相连通，另一端的透气盖与出气孔相连通。作为再进一步改进，所述的转换剂选用钼金属。

作为进一步改进，所述的加热段和反应段的外部设置有保温层。

作为进一步改进，所述的加热筒体的外壁设置有第一温度传感器，聚风嘴的通气孔内设置有第二温度传感器。

本发明由于采用了上述的技术方案，可以将二氧化氮气体转换为一氧化氮气体的装置，汽车尾气通过气泵作用在气路中以一定流量流动，通过进气口进入到特殊的加热腔室，当气体要流出加热腔室时温度已经被加热到需求的高度，然后继续流动，经过转换反应室，在转换反应室内预先装有转换剂，含有二氧化氮的高温气体与转换剂接触然后反应，二氧化氮按照一定的转换率转换成一氧化氮，高温尾气中的其他组份不受影响，最后，经过转换的尾气从出气口出去，到达后续的光学平台被测量出浓度。该装置可以使气体温度达到600℃以上的高温，而不破坏装置本身，进一步采用钼还原，二氧化氮的转化率可以达到95％以上。

附图说明

图1为本发明的正剖结构示意。

图2为本发明的主视图。

图3为图2的左视图。

图4为图1中反应转换器的零件组合放大图。

图5为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1～图4所示的一种二氧化氮转换为一氧化氮的转换装置，该装置包括进气管5、加热段、反应段和出气管17，所述的进气管5设置在加热段，出气管17设置在反应段，加热段与反应段相互连通；加热段和反应段的外部分别设置有保温层21，实现与外界的保温隔热作用。如图1所示，所述的加热段包括加热部件2、加热筒体4和导热填充丝6，所述的加热筒体4内部设置有加热腔室，加热部件2设置在加热筒体4上，加热部件2为加热棒，加热棒插入设置在加热筒体4内，加热棒的外部通过固定螺钉1紧固，加热棒与加热筒体4的端部之间设置有第一密封垫片3，加热筒体4的外壁设置有第一温度传感器7。所述的进气管5设置在加热筒体4的左端，加热筒体4的右端设置有聚风嘴8，聚风嘴8的通气孔内设置有第二温度传感器12，所述的导热填充丝6填充设置在进气管5与聚风嘴8之间的加热筒体4内。所述的反应段包括反应转换器13、反应筒体10和密封端盖14，所述的加热筒体4的右端设置有扩口20，所述的聚风嘴8通过螺纹固定设置在扩口20内，扩口20的端部与反应筒体10的左端部通过连接螺钉11固定连接，两个端部之间设置有第二密封垫片9。反应转换器13设置在反应筒体10内，反应转换器13的进气端与所述的聚风嘴8出气端相连接。密封端盖14插设在反应筒体10的右端，在出气管17两侧密封端盖14外壁与反应筒体10内壁均设置有第一O型密封圈16、18，并在密封端盖14的内壁与反应转换器13外壁之间设置有第二O型密封圈15，密封端盖14的外端设置有手柄19。所述的反应转换器13的出气端插设在密封端盖14内，密封端盖14上设有出气孔，出气孔与所述的出气管17相互连通。如图4所示，所述的反应转换器13包括反应管22、转换剂23、挡片24和透气盖25，所述的转换剂选用钼金属，转换剂23设置在反应管22内，挡片24和透气盖25分别设置在两端，所述的聚风嘴8出气端与一端透气盖25相连通，另一端的透气盖25与出气孔相连通。

如图1所示，通过固定螺钉1与密封垫片3将加热棒2固定在加热腔室4预先设计好的孔位内，由于本发明的反应介质是汽车尾气，外界空气的进入会稀释气体浓度，因此要可靠密封、并且需求的转换温度较高，因此密封垫片3既要能密封还要能耐高温。

通过加热棒2的加热以及填充丝6的充分导热，加热腔室4的内部温度逐渐升高到满足使用要求，尾气从进气管5进来后流经导热填充丝6，尾气被加热温度逐渐升高，当气流到达加热腔室4的右端时，遇到聚风嘴8的阻挡，气流汇聚后只能从聚风嘴8的中央孔通过，之后到达核心转换件13的左端，气流进入核心转换件13后开始进行转换反应，转换完毕后，气流继续流至核心转换件13的右端，然后留出核心转换件13，流过密封端盖14的相应孔洞，最后从出气管17流出，至此，完成了二氧化氮转换为一氧化氮的工作。

为了对加热腔室4的温度更好的监控，在加热腔室4的外壁设置温度传感器7，通过实验测试确定好控制温度，这样，加热系统更安全可靠。

聚风嘴8的设置是为了将被加热过的尾气聚集成束然后进入后续通道，这样热损失较少，转换反应时温度更接近实际要求。聚风嘴8与加热腔室4通过螺旋连接，结构更稳定。

温度传感器12设置在聚风嘴8的侧壁上，能直接监控到达此处的尾气温度，比温度传感器7更能直接的监控气体温度，但要注意，此处的温度传感器12内置在结构里，需要引出时要做好密封。

密封垫片9是设置在加热腔室4与转换腔室10之间，然后三者通过连接螺钉11固定，即保证腔室之间的连接，又保证密封性，同时，密封垫片9也需要耐高温。

核心转换件13可以当作组件实现更换或者维护，挡片24与透气盖25设置在核心转换件13的两端，目的是阻挡转换剂23，让其不要随着尾气流动到整个气路管道里，反应管22的两端加工出槽位方便挡片24与透气盖25的安装。

第一O型圈16能保证转换腔室10里未经转换的尾气不能从此位置进入出气管17影响转换结果。第一O型圈18能保证转换结束后流入转换管17的尾气不通过此位置流到大气中，同时大气也不能通过此位置流入出气管17内影响转换结果。第二O型圈15能保证未经转换的尾气通过此位置进入核心转换件13内，同时也能保证经过转换后的尾气倒流回去。另外的作用是可以让核心转换件13与密封端盖14实现软连接，通过手柄19抽拧出密封端盖14时能同时将核心转换件13抽出，之后进行核心转换件13的更换或维护。

手柄19可以根据需要采购或者加工适合的形状，方便抽取密封端盖14。