本申請涉及一種窗戶，尤其涉及一種多功能窗戶。

背景技術：

當代社會對生活質量的要求越來越高，普通窗戶已經不能滿足一些特殊要求，比如通過檢測風雨，實現自動關窗戶，目前來說，已經出現一些窗戶包含一些基本功能，但是，目前國內智能窗戶還不夠普及，技術不夠完善，存在改進空間。

技術實現要素：

本發明旨在提供一種多功能窗戶，以解決上述提出問題。

本發明的實施例中提供了一種多功能窗戶，包括框架和玻璃窗，還包括傳感器發射組、傳感器接收組、伺服電機和電機齒輪，所述傳感器發射組安裝于戶外，所述玻璃窗的下端設置有齒輪條，所述伺服電機固定安裝于所述框架的下端，所述電機齒輪與所述伺服電機的轉軸連接，所述電機齒輪與所述齒輪條連接，所述伺服電機與所述傳感器接收組連接；所述傳感器發射組包括風速傳感器、NO₂氣體傳感器和無線發射模塊，所述風速傳感器、NO₂氣體傳感器的信號輸出端均與所述無線發射模塊連接，所述傳感器接收組包括無線接收模塊、單片機、短信模塊、語音電路、聲光報警器、顯示系統和限位開關，所述無線接收模塊與所述單片機連接，所述單片機與所述短信模塊、所述伺服電機、所述語音電路、所述聲光報警器、所述顯示系統和所述限位開關連接；所述NO₂氣體傳感器為固體電解質式NO₂氣體傳感器；該NO₂氣體傳感器以管式Al₂O₃陶瓷管為襯底，NASICON材料為固體電解質層，在Al₂O₃陶瓷管的兩端、固體電解質層之上設有Au膜，在該Au膜之上，Al₂O₃陶瓷管的一端為Pt電極，另一端為Pt電極和敏感電極，所述敏感電極為摻雜的WO₃納米材料

本發明的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：

本發明涉及一種多功能窗戶，與現有技術相比，其可以實現防風、防氣體中毒等功能，并且開關窗戶可以遠程控制，反饋調節，使用方便，具有一定的市場價值。

本申請附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。

附圖說明

利用附圖對本發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發明多功能窗戶的結構示意圖。

圖2為本發明所述NO₂氣體傳感裝置的結構示意圖。

具體實施方式

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本發明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

本申請的實施例涉及一種多功能窗戶，包括框架和玻璃窗，還包括傳感器發射組、傳感器接收組、伺服電機和電機齒輪，所述傳感器發射組安裝于戶外，所述玻璃窗的下端設置有齒輪條，所述伺服電機固定安裝于所述框架的下端，所述電機齒輪與所述伺服電機的轉軸連接，所述電機齒輪與所述齒輪條連接，所述伺服電機與所述傳感器接收組連接；所述傳感器發射組包括風速傳感器、NO₂氣體傳感器和無線發射模塊，所述風速傳感器、NO₂氣體傳感器的信號輸出端均與所述無線發射模塊連接，所述傳感器接收組包括無線接收模塊、單片機、短信模塊、語音電路、聲光報警器、顯示系統和限位開關，所述無線接收模塊與所述單片機連接，所述單片機與所述短信模塊、所述伺服電機、所述語音電路、所述聲光報警器、所述顯示系統和所述限位開關連接。

作為優選，圖2為所述NO₂氣體傳感器結構示意圖，該NO₂氣體傳感器為固體電解質式NO₂氣體傳感器；該NO₂氣體傳感器以管式Al₂O₃陶瓷管10為襯底，固體電解質層60為NASICON材料，在Al₂O₃陶瓷管10的兩端、固體電解質層60之上設有Au膜30，在該Au膜30之上，Al₂O₃陶瓷管10的一端為Pt電極40，另一端為Pt電極40和敏感電極50，所述敏感電極50為摻雜的WO₃納米材料；Al₂O₃陶瓷管10中間有加熱線圈20穿過作為加熱器；所述固體電解質層60為采用高溫固相法制備的NASICON固體電解質，其高溫燒結溫度為1050℃，NASICON固體電解質的平均顆粒粒徑為60nm。

本發明與現有技術相比，其可以實現防風、防氣體中毒等功能，并且開關窗戶可以遠程控制，反饋調節，使用方便；本發明的固體電解質層為采用高溫固相法制備的NASICON固體電解質，其平均顆粒粒徑為60nm，表現為輸送結構，易于壓制成型。

作為優選，所述敏感電極50為摻雜的WO₃納米材料，該摻雜的WO₃納米材料中摻雜物質為SiO₂、SnO₂和Li₂CO₃，其滿足公式：

Z＝(X+Y)/10

其中，Z為SiO₂的質量分數，X為SnO₂的質量分數，Y為Li₂CO₃的質量分數，并且，Z的值為2～6。

在本申請中，由于敏感電極采用摻雜的WO₃納米材料，其對目標氣體NO₂具有良好的檢測能力；摻雜的WO₃納米材料中摻雜有SiO₂，其能夠抑制WO₃納米晶粒的長大，減小顆粒度，由于WO₃納米材料的顆粒度對其氣敏性能的影響較大，當WO₃納米材料在特定的較小的顆粒度時，增大了該WO₃納米材料與氣體的接觸面積，提高了氣敏的靈敏度；WO₃納米材料中摻雜SnO₂，SnO₂同樣對NO₂氣體表現氣敏性，本申請的敏感電極中，WO₃納米材料與SnO₂混合作用，防止了單一氣敏材料對NO₂氣體的誤判，WO₃納米材料與SnO₂協同作用，增加了檢測結果的準確性；所述摻雜的WO₃納米材料中摻雜有Li₂CO₃，該Li₂CO₃表現良好的吸濕性，在潮濕環境下，環境中水汽被本申請的NO₂氣體傳感裝置中的敏感電極所吸附，進而影響檢測數據的準確性，當敏感電極中摻雜有Li₂CO₃，其大大減小了環境中水汽對敏感電極的吸附影響。

本發明所述NO₂氣體傳感裝置的制備過程為：

首先，制備NASICON固體電解質

將適量的Na₃PO₄·12H₂O，ZrSiO₄，SiO₂按照化學計量比混合，充分研磨10h，得到混合物，然后將研磨好的混合物置于陶瓷方船中，放入高溫電阻爐內，按照5℃/min的速率升溫到800℃，保溫2h，然后快速(14℃/min)升溫到1050℃，保溫20h，再勻速降溫(8℃/min)到500℃，最后自然降溫到室溫；將以上經過高溫燒結的混合物從爐中取出，研磨成超細粉體，即得NASICON固體電解質。

然后，對WO₃納米材料進行摻雜處理

取鎢酸銨適量，放入到馬弗爐中，在500℃下燒結2h，此時鎢酸銨分解，得到粉末，待其冷卻后，將粉末放入瑪瑙研磨皿中，然后按照一定比例加入SiO₂、SnO₂和Li₂CO₃粉末，研磨2h，得到摻雜的WO₃納米材料。

再然后，關于組裝NO₂氣體傳感裝置

A)選取Al₂O₃陶瓷管，清洗后晾干，陶瓷管規格為管長10mm，管壁厚0.5mm，外徑為1.5mm；將NASICON固體電解質加入去離子水，研磨成漿糊狀，然后使用旋涂法均勻的涂覆在Al₂O₃陶瓷管表面；將Al₂O₃陶瓷管放入電阻爐中，在700℃燒結1.5h；重復旋涂兩次，然后將Al₂O₃陶瓷管在900℃下高溫燒結8h，直至形成厚度為0.3mm的NASICON固體電解質層；

B)然后在Al₂O₃陶瓷管的兩端制備一層Au膜，厚度為500μm，在Au膜表面引出Pt電極，燒結溫度為500℃；在Al₂O₃陶瓷管的一端，按照上述A中旋涂方法制備出敏感電極，使之完全覆蓋Au膜，另一端的Pt電極作為參比電極；然后將加熱線圈穿過Al₂O₃陶瓷管作為加熱器；最后將導線焊接在Pt電極和敏感電極上，得到NO₂氣體傳感裝置。

將本申請制備的NO₂氣體傳感裝置的加熱線圈加熱溫度調到120℃，Pt電極和敏感電極間的工作電流固定為130mA，在固定濃度的NO₂氣體環境中，測量在不同的敏感電極配比情況下對NO₂氣體的靈敏度，結果如表1，其中，本申請中所述靈敏度定義為：在相同的加熱溫度和工作電流下，Pt電極和敏感電極間電勢差在固定濃度的NO₂氣體環境中和空氣中的比值。

表1敏感電極的不同配比下靈敏度。

可以看到，在SiO₂、SnO₂、Li₂CO₃含量分別為6％、40％、20％時，靈敏度最高，在該種配比下，本申請的多功能窗戶能夠表現對NO₂氣體的高靈敏性。

本申請的技術方案中，該多功能窗戶對于NO₂氣體的靈敏度高，可靠性強，結合風速傳感器和伺服電機的使用，實現了窗戶的遠程控制，對于防有毒氣體和防風均有良好的效果，使用方便。

以上所述僅為本發明的較佳方式，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。