一種汽車尾氣氮氧化物檢測系統的制作方法

本發明涉及汽車尾氣檢測領域，尤其涉及一種汽車尾氣氮氧化物檢測系統。

背景技術：

據公安部交管局統計，截至2016年上半年，全國機動車保有量達2.85億輛，其中汽車1.84億輛。汽車保有量保持快速增長,與此同時汽車排放的污染物總量也不斷攀升。

隨著“十二五”規劃約束性指標：2015年氮氧化物排放總量要比2010年削減10%的提出，機動車氮氧化物排放被列入“十二五”總量控制指標，成為電力、工業、機動車和生活等四項約束性指標之一。各地區紛紛出臺機動車排放控制政策。

汽車排氣氮氧化物檢測儀是測量車輛氮氧化物排放濃度的儀器，可有辨別高污染車輛。氮氧轉換裝置則是該儀器中的核心部件之一。

汽車尾氣中的氮氧化物主要由一氧化氮和二氧化氮組成。其中一氧化氮可直接通過化學電池法、不分光紅外法和化學發光法等方法測量，二氧化氮需要先轉換成一氧化氮再進行測量。

申請人申請的中國發明專利申請（申請號：201510766902.0，公開日：2016.02.10）車輛尾氣檢測的轉化裝置，該裝置包括預熱筒體、保溫外殼、反應室和端蓋，預熱筒體設置在保溫外殼內，預熱筒體的側面包裹設置有保溫棉材料，兩端設分別置有隔熱墊與保溫外殼隔熱設置；預熱筒體的一個端部設置有進氣口和出氣口，進氣口連接設置有預熱通氣氣道，預熱筒體內部還設置安裝中孔，反應室安裝設置在安裝中孔內，反應室內填充設置有還原催化劑，反應室的出氣孔連通預熱筒體的出氣口，反應室的進氣孔連通預熱通氣氣道的出氣口；端蓋可拆裝式設置在端蓋安裝孔內，反應室的外端部容置在端蓋內，端蓋完全封閉反應室的外端部。

上述的裝置可以將二氧化氮轉化為一氧化氮，實現了檢測的同步性，減少了檢測時間，降低了檢測成本。由于該裝置的加熱溫度的極限為250℃，這種溫度下反應室內容物為碳，碳還原反應的還原率不高，因此會影響測定的精度。目前最高效的二氧化氮轉化為一氧化氮的還原劑為金屬鉬，而金屬鉬的還原反應需要達到350℃的高溫，對于申請號：201510766902.0的裝置無法承受這樣的高溫。

技術實現要素：

為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供一種汽車尾氣氮氧化物檢測系統，該系統可以使氣體溫度達到600℃以上的高溫，而不破壞裝置本身。

為了實現上述的目的，本發明采用了以下的技術方案：

一種汽車尾氣氮氧化物檢測系統，該系統包括尾氣采集裝置、氣泵、氣體轉換裝置和光學檢測平臺，所述的氣泵的前端通過管道連接尾氣采集裝置，氣泵的后端通過管道連接氣體轉換裝置的進氣管，所述的光學檢測平臺通過管道連接氣體轉換裝置的出氣管，氣體轉換裝置通過加熱還原將二氧化氮轉換為一氧化氮；所述的氣體轉換裝置包括所述的進氣管、加熱段、反應段和所述的出氣管，所述的進氣管設置在加熱段，出氣管設置在反應段，加熱段與反應段相互連通；所述的加熱段包括加熱部件、加熱筒體和導熱填充絲，所述的加熱筒體內部設置有加熱腔室，加熱部件設置在加熱筒體上，所述的進氣管設置在加熱筒體的左端，加熱筒體的右端設置有聚風嘴，所述的導熱填充絲填充設置在進氣管與聚風嘴之間的加熱筒體內；所述的反應段包括還原反應轉換器、反應筒體和密封端蓋，所述的反應筒體與加熱筒體相連接，反應轉換器設置在反應筒體內，反應轉換器的進氣端與所述的聚風嘴出氣端相連接，所述的密封端蓋封閉反應筒體的右端，所述的反應轉換器的出氣端插設在密封端蓋內，密封端蓋上設有出氣孔，出氣孔與所述的出氣管相互連通。

作為進一步改進，所述的加熱部件為加熱棒，加熱棒插入設置在加熱筒體內，加熱棒的外部通過固定螺釘緊固，加熱棒與加熱筒體的端部之間設置有第一密封墊片。

作為進一步改進，所述的加熱筒體的右端設置有擴口，所述的聚風嘴通過螺紋固定設置在擴口內，擴口的端部與反應筒體的左端部通過連接螺釘固定連接，兩個端部之間設置有第二密封墊片。

作為進一步改進，所述的密封端蓋插設在反應筒體的右端，在出氣管兩側密封端蓋外壁與反應筒體內壁均設置有第一O型密封圈，并在密封端蓋的內壁與反應轉換器外壁之間設置有第二O型密封圈，密封端蓋的外端設置有手柄。

作為進一步改進，所述的反應轉換器包括反應管、轉換劑、擋片和透氣蓋，所述的轉換劑設置在反應管內，擋片和透氣蓋分別設置在兩端，所述的聚風嘴出氣端與一端透氣蓋相連通，另一端的透氣蓋與出氣孔相連通。作為再進一步改進，所述的轉換劑選用鉬金屬。

作為進一步改進，所述的加熱段和反應段的外部設置有保溫層。

作為進一步改進，所述的加熱筒體的外壁設置有第一溫度傳感器，聚風嘴的通氣孔內設置有第二溫度傳感器。

本發明由于采用了上述的技術方案，可以將二氧化氮氣體轉換為一氧化氮氣體的裝置，汽車尾氣通過氣泵作用在氣路中以一定流量流動，通過進氣口進入到特殊的加熱腔室，當氣體要流出加熱腔室時溫度已經被加熱到需求的高度，然后繼續流動，經過轉換反應室，在轉換反應室內預先裝有轉換劑，含有二氧化氮的高溫氣體與轉換劑接觸然后反應，二氧化氮按照一定的轉換率轉換成一氧化氮，高溫尾氣中的其他組份不受影響，最后，經過轉換的尾氣從出氣口出去，到達后續的光學平臺被測量出濃度。該系統可以使氣體溫度達到600℃以上的高溫，而不破壞裝置本身，進一步采用鉬還原，二氧化氮的轉化率可以達到95%以上。

附圖說明

圖1為本發明轉換裝置的正剖結構示意。

圖2為本發明的主視圖。

圖3為圖2的左視圖。

圖4為圖1中反應轉換器的零件組合放大圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做一個詳細的說明。

實施例1

如圖1~圖4所示的一種二氧化氮轉換為一氧化氮的轉換裝置，所述的氣體轉換裝置包括進氣管5、加熱段、反應段和出氣管17，所述的進氣管5設置在加熱段，出氣管17設置在反應段，加熱段與反應段相互連通；加熱段和反應段的外部分別設置有保溫層21，實現與外界的保溫隔熱作用。如圖1所示，所述的加熱段包括加熱部件2、加熱筒體4和導熱填充絲6，所述的加熱筒體4內部設置有加熱腔室，加熱部件2設置在加熱筒體4上，加熱部件2為加熱棒，加熱棒插入設置在加熱筒體4內，加熱棒的外部通過固定螺釘1緊固，加熱棒與加熱筒體4的端部之間設置有第一密封墊片3，加熱筒體4的外壁設置有第一溫度傳感器7。所述的進氣管5設置在加熱筒體4的左端，加熱筒體4的右端設置有聚風嘴8，聚風嘴8的通氣孔內設置有第二溫度傳感器12，所述的導熱填充絲6填充設置在進氣管5與聚風嘴8之間的加熱筒體4內。所述的反應段包括反應轉換器13、反應筒體10和密封端蓋14，所述的加熱筒體4的右端設置有擴口20，所述的聚風嘴8通過螺紋固定設置在擴口20內，擴口20的端部與反應筒體10的左端部通過連接螺釘11固定連接，兩個端部之間設置有第二密封墊片9。反應轉換器13設置在反應筒體10內，反應轉換器13的進氣端與所述的聚風嘴8出氣端相連接。密封端蓋14插設在反應筒體10的右端，在出氣管17兩側密封端蓋14外壁與反應筒體10內壁均設置有第一O型密封圈16、18，并在密封端蓋14的內壁與反應轉換器13外壁之間設置有第二O型密封圈15，密封端蓋14的外端設置有手柄19。所述的反應轉換器13的出氣端插設在密封端蓋14內，密封端蓋14上設有出氣孔，出氣孔與所述的出氣管17相互連通。如圖4所示，所述的反應轉換器13包括反應管22、轉換劑23、擋片24和透氣蓋25，所述的轉換劑選用鉬金屬，轉換劑23設置在反應管22內，擋片24和透氣蓋25分別設置在兩端，所述的聚風嘴8出氣端與一端透氣蓋25相連通，另一端的透氣蓋25與出氣孔相連通。

如圖1所示，通過固定螺釘1與密封墊片3將加熱棒2固定在加熱腔室4預先設計好的孔位內，由于本發明的反應介質是汽車尾氣，外界空氣的進入會稀釋氣體濃度，因此要可靠密封、并且需求的轉換溫度較高，因此密封墊片3既要能密封還要能耐高溫。

通過加熱棒2的加熱以及填充絲6的充分導熱，加熱腔室4的內部溫度逐漸升高到滿足使用要求，尾氣從進氣管5進來后流經導熱填充絲6，尾氣被加熱溫度逐漸升高，當氣流到達加熱腔室4的右端時，遇到聚風嘴8的阻擋，氣流匯聚后只能從聚風嘴8的中央孔通過，之后到達核心轉換件13的左端，氣流進入核心轉換件13后開始進行轉換反應，轉換完畢后，氣流繼續流至核心轉換件13的右端，然后留出核心轉換件13，流過密封端蓋14的相應孔洞，最后從出氣管17流出，至此，完成了二氧化氮轉換為一氧化氮的工作。

為了對加熱腔室4的溫度更好的監控，在加熱腔室4的外壁設置溫度傳感器7，通過實驗測試確定好控制溫度，這樣，加熱系統更安全可靠。

聚風嘴8的設置是為了將被加熱過的尾氣聚集成束然后進入后續通道，這樣熱損失較少，

轉換反應時溫度更接近實際要求。聚風嘴8與加熱腔室4通過螺旋連接，結構更穩定。

溫度傳感器12設置在聚風嘴8的側壁上，能直接監控到達此處的尾氣溫度，比溫度傳感器7更能直接的監控氣體溫度，但要注意，此處的溫度傳感器12內置在結構里，需要引出時要做好密封。

密封墊片9是設置在加熱腔室4與轉換腔室10之間，然后三者通過連接螺釘11固定，即保證腔室之間的連接，又保證密封性，同時，密封墊片9也需要耐高溫。

核心轉換件13可以當作組件實現更換或者維護，擋片24與透氣蓋25設置在核心轉換件13的兩端，目的是阻擋轉換劑23，讓其不要隨著尾氣流動到整個氣路管道里，反應管22的兩端加工出槽位方便擋片24與透氣蓋25的安裝。

第一O型圈16能保證轉換腔室10里未經轉換的尾氣不能從此位置進入出氣管17影響轉換結果。第一O型圈18能保證轉換結束后流入轉換管17的尾氣不通過此位置流到大氣中，同時大氣也不能通過此位置流入出氣管17內影響轉換結果。第二O型圈15能保證未經轉換的尾氣通過此位置進入核心轉換件13內，同時也能保證經過轉換后的尾氣倒流回去。另外的作用是可以讓核心轉換件13與密封端蓋14實現軟連接，通過手柄19抽擰出密封端蓋14時能同時將核心轉換件13抽出，之后進行核心轉換件13的更換或維護。

手柄19可以根據需要采購或者加工適合的形狀，方便抽取密封端蓋14。

實施例2

一種汽車尾氣氮氧化物檢測系統，該系統包括尾氣采集裝置、氣泵、氣體轉換裝置和光學檢測平臺，所述的氣泵的前端通過管道連接尾氣采集裝置，氣泵的后端通過管道連接氣體轉換裝置的進氣管5，所述的光學檢測平臺通過管道連接氣體轉換裝置的出氣管17，氣體轉換裝置采用實施例1所述的一種二氧化氮轉換為一氧化氮的轉換裝置通過加熱還原將二氧化氮轉換為一氧化氮。