一種多功能窗戶的制作方法

本申請(qǐng)涉及一種窗戶，尤其涉及一種多功能窗戶。

背景技術(shù)：

當(dāng)代社會(huì)對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，普通窗戶已經(jīng)不能滿足一些特殊要求，比如通過(guò)檢測(cè)風(fēng)雨，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)窗戶，目前來(lái)說(shuō)，已經(jīng)出現(xiàn)一些窗戶包含一些基本功能，但是，目前國(guó)內(nèi)智能窗戶還不夠普及，技術(shù)不夠完善，存在改進(jìn)空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種多功能窗戶，以解決上述提出問(wèn)題。

本發(fā)明的實(shí)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(fā)射組、傳感器接收組、伺服電機(jī)和電機(jī)齒輪，所述傳感器發(fā)射組安裝于戶外，所述玻璃窗的下端設(shè)置有齒輪條，所述伺服電機(jī)固定安裝于所述框架的下端，所述電機(jī)齒輪與所述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，所述電機(jī)齒輪與所述齒輪條連接，所述伺服電機(jī)與所述傳感器接收組連接；所述傳感器發(fā)射組包括風(fēng)速傳感器、NO₂氣體傳感器和無(wú)線發(fā)射模塊，所述風(fēng)速傳感器、NO₂氣體傳感器的信號(hào)輸出端均與所述無(wú)線發(fā)射模塊連接，所述傳感器接收組包括無(wú)線接收模塊、單片機(jī)、短信模塊、語(yǔ)音電路、聲光報(bào)警器、顯示系統(tǒng)和限位開(kāi)關(guān)，所述無(wú)線接收模塊與所述單片機(jī)連接，所述單片機(jī)與所述短信模塊、所述伺服電機(jī)、所述語(yǔ)音電路、所述聲光報(bào)警器、所述顯示系統(tǒng)和所述限位開(kāi)關(guān)連接；所述NO₂氣體傳感器為固體電解質(zhì)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(zhì)層，在Al₂O₃陶瓷管的兩端、固體電解質(zhì)層之上設(shè)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(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

本發(fā)明涉及一種多功能窗戶，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其可以實(shí)現(xiàn)防風(fēng)、防氣體中毒等功能，并且開(kāi)關(guān)窗戶可以遠(yuǎn)程控制，反饋調(diào)節(jié)，使用方便，具有一定的市場(chǎng)價(jià)值。

本申請(qǐng)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)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(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請(qǐng)。

附圖說(shuō)明

利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明多功能窗戶的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述NO₂氣體傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

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

本申請(qǐng)的實(shí)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(fā)射組、傳感器接收組、伺服電機(jī)和電機(jī)齒輪，所述傳感器發(fā)射組安裝于戶外，所述玻璃窗的下端設(shè)置有齒輪條，所述伺服電機(jī)固定安裝于所述框架的下端，所述電機(jī)齒輪與所述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，所述電機(jī)齒輪與所述齒輪條連接，所述伺服電機(jī)與所述傳感器接收組連接；所述傳感器發(fā)射組包括風(fēng)速傳感器、NO₂氣體傳感器和無(wú)線發(fā)射模塊，所述風(fēng)速傳感器、NO₂氣體傳感器的信號(hào)輸出端均與所述無(wú)線發(fā)射模塊連接，所述傳感器接收組包括無(wú)線接收模塊、單片機(jī)、短信模塊、語(yǔ)音電路、聲光報(bào)警器、顯示系統(tǒng)和限位開(kāi)關(guān)，所述無(wú)線接收模塊與所述單片機(jī)連接，所述單片機(jī)與所述短信模塊、所述伺服電機(jī)、所述語(yǔ)音電路、所述聲光報(bào)警器、所述顯示系統(tǒng)和所述限位開(kāi)關(guān)連接。

作為優(yōu)選，圖2為所述NO₂氣體傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，該NO₂氣體傳感器為固體電解質(zhì)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(zhì)層60為NASICON材料，在Al₂O₃陶瓷管10的兩端、固體電解質(zhì)層60之上設(shè)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(guò)作為加熱器；所述固體電解質(zhì)層60為采用高溫固相法制備的NASICON固體電解質(zhì)，其高溫?zé)Y(jié)溫度為1050℃，NASICON固體電解質(zhì)的平均顆粒粒徑為60nm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其可以實(shí)現(xiàn)防風(fēng)、防氣體中毒等功能，并且開(kāi)關(guān)窗戶可以遠(yuǎn)程控制，反饋調(diào)節(jié)，使用方便；本發(fā)明的固體電解質(zhì)層為采用高溫固相法制備的NASICON固體電解質(zhì)，其平均顆粒粒徑為60nm，表現(xiàn)為輸送結(jié)構(gòu)，易于壓制成型。

作為優(yōu)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(zhì)為SiO₂、SnO₂和Li₂CO₃，其滿足公式：

Z＝(X+Y)/10

其中，Z為SiO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，X為SnO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Y為L(zhǎng)i₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并且，Z的值為2～6。

在本申請(qǐng)中，由于敏感電極采用摻雜的WO₃納米材料，其對(duì)目標(biāo)氣體NO₂具有良好的檢測(cè)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(zhǎng)大，減小顆粒度，由于WO₃納米材料的顆粒度對(duì)其氣敏性能的影響較大，當(dāng)WO₃納米材料在特定的較小的顆粒度時(shí)，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(duì)NO₂氣體表現(xiàn)氣敏性，本申請(qǐng)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(duì)NO₂氣體的誤判，WO₃納米材料與SnO₂協(xié)同作用，增加了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性；所述摻雜的WO₃納米材料中摻雜有Li₂CO₃，該Li₂CO₃表現(xiàn)良好的吸濕性，在潮濕環(huán)境下，環(huán)境中水汽被本申請(qǐng)的NO₂氣體傳感裝置中的敏感電極所吸附，進(jìn)而影響檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，當(dāng)敏感電極中摻雜有Li₂CO₃，其大大減小了環(huán)境中水汽對(duì)敏感電極的吸附影響。

本發(fā)明所述NO₂氣體傳感裝置的制備過(guò)程為：

首先，制備NASICON固體電解質(zhì)

將適量的Na₃PO₄·12H₂O，ZrSiO₄，SiO₂按照化學(xué)計(jì)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(nèi)，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(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)的混合物從爐中取出，研磨成超細(xì)粉體，即得NASICON固體電解質(zhì)。

然后，對(duì)WO₃納米材料進(jìn)行摻雜處理

取鎢酸銨適量，放入到馬弗爐中，在500℃下燒結(jié)2h，此時(shí)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(guān)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(guī)格為管長(zhǎng)10mm，管壁厚0.5mm，外徑為1.5mm；將NASICON固體電解質(zhì)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(jié)1.5h；重復(fù)旋涂?jī)纱?，然后將Al₂O₃陶瓷管在900℃下高溫?zé)Y(jié)8h，直至形成厚度為0.3mm的NASICON固體電解質(zhì)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(jié)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(guò)Al₂O₃陶瓷管作為加熱器；最后將導(dǎo)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(qǐng)制備的NO₂氣體傳感裝置的加熱線圈加熱溫度調(diào)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(huán)境中，測(cè)量在不同的敏感電極配比情況下對(duì)NO₂氣體的靈敏度，結(jié)果如表1，其中，本申請(qǐng)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(shì)差在固定濃度的NO₂氣體環(huán)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(shí)，靈敏度最高，在該種配比下，本申請(qǐng)的多功能窗戶能夠表現(xiàn)對(duì)NO₂氣體的高靈敏性。

本申請(qǐng)的技術(shù)方案中，該多功能窗戶對(duì)于NO₂氣體的靈敏度高，可靠性強(qiáng)，結(jié)合風(fēng)速傳感器和伺服電機(jī)的使用，實(shí)現(xiàn)了窗戶的遠(yuǎn)程控制，對(duì)于防有毒氣體和防風(fēng)均有良好的效果，使用方便。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳方式，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。