1.一种实验环境中三氯甲烷浓度检测装置，其特征是，包括控制器(1)，存储器(2)、支撑平台(3)，设于支撑平台上的横截面呈矩形的气室(4)、尾气处理装置(28)和竖向支撑板(5)，设于竖向支撑板上的气缸(6)；

所述气室内壁顶部设有用于向下吹风的若干个风扇(7)，气室内侧壁由上至下依次设有至少2层气体敏感膜(8)、用于支撑气体敏感膜的由电热丝构成的金属网(9)、位于金属网下部并将气室内分隔为上下两部分的水平隔板(10)，气室内底部设有托板(11)、检测头(12)和沿托板上表面环形分布的轨道(13)，检测头上设有MQ-2传感器(14)、MQ-135传感器(15)和三氯甲烷传感器(16)；气体敏感膜上设有若干个通孔，与气体敏感膜位置相对应的气室内壁上设有若干条导气竖槽；

所述气室上设有用于插入水平隔板的开口，水平隔板外端与气缸的伸缩杆连接，检测头下部设有用于带动检测头沿轨道运动的第一电机(17)，位于水平隔板上部和下部的气室上分别设有进气管(18)和出气管(19)；进气管和出气管上均设有电磁阀(20)；开口和水平隔板之间设有密封结构；

所述气室包括上下插接的下端开口气室组件(41)和上端开口气室组件(42)，下端开口气室组件与支撑平台固定连接，上端开口气室组件底部和支撑平台之间设有竖向丝杆(21)，竖向丝杆上部与上端开口气室组件底部螺纹配合，竖向丝杆下部通过设于支撑平台上的轴承与支撑平台连接，丝杆下端与设于上端开口气室组件内的第二电 机(22)的转轴连接；尾气处理装置与气室上部的出气管相连通；

控制器分别与存储器、各个电扇、各个电磁阀、金属网、气缸、第一电机、第二电机、MQ-2传感器、MQ-135传感器和三氯甲烷传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的实验环境中三氯甲烷浓度检测装置，其特征是，还包括设于检测头上的温度传感器(23)和湿度传感器(24)；温度传感器和湿度传感器均与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的实验环境中三氯甲烷浓度检测装置，其特征是，所述轨道包括基板(121)、设于基板上表面的两条间隔设置的凹槽(122)，所述凹槽底面上设有等间隔排列的齿条；所述检测头底部设有两个与凹槽相配合的齿轮(123)；所述第一电机的转轴与设于两个齿轮之间的连接轴(124)相连接；

所述基板上设有第一挡板(125)，与第一挡板相对的第二挡板(126)；第一挡板、第二挡板上设有对应的导向滑槽(127)；所述齿轮的连接轴两端设有用于插入第一挡板、第二挡板的导向滑槽的延伸轴(128)；检测头下表面设有与第一挡板、第二挡板上表面滚动接触的若干个滚珠(129)。

4.根据权利要求1所述的实验环境中三氯甲烷浓度检测装置，其特征是，所述下端开口气室组件外周面通过4个L形支撑杆(43)与底板固定连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的实验环境中三氯甲烷浓度检测装置，其特征是，气体敏感膜上设有若干条皱纹，气体敏感膜上 还设有伸出气体敏感膜上下表面之外的若干个碳纳米管；尾气处理装置为酒精灯。

6.一种根据权利要求1所述的实验环境中三氯甲烷浓度检测装置的检测方法，其特征是，包括如下步骤：(6-1)控制器控制气缸的伸缩杆带动水平隔板向气室外水平移动，使水平隔板内端移至与开口相接触位置时，控制器控制气缸停止工作；

(6-2)控制器控制进气管和出气管上的电磁阀均打开，通过进气管向气室内充入氮气，对MQ-2传感器、MQ-135传感器和三氯甲烷传感器清洗5至10分钟；

(6-3)通过进气管向气室内循环充入待检测的实验室气体，尾气处理装置处理从出气管输出的实验室气体；气体敏感膜吸附气体，5至15分钟后控制器控制进气管和出气管上的电磁阀关闭；

(6-4)控制器控制金属网通电，同时控制各个电扇工作，气体敏感膜吸附的气体进入气室下部，5至8分钟后，控制器控制金属网断电，各个电扇停止工作；

(6-5)控制器控制气缸的伸缩杆带动水平隔板向气室内水平移动，使水平隔板外端移至与开口相接触位置相接触时，控制器控制气缸停止工作；

(6-6)控制器通过第一电机带动检测头沿轨道移动，并通过第二电机带动上端开口气室组件由与支撑平台接触处逐渐上升至控制器中预设的高度L，MQ-2传感器、MQ-135传感器和三氯甲烷传感器 检测气体信号，控制器收到三氯甲烷传感器的检测信号S1(t)、MQ-2传感器的检测信号S2(t)，MQ-135传感器的检测信号S3(t)；控制器利用公式signal(t)＝

2 2 2

S1(t)+(S1(t)-S2(t))+(S1(t)-S3(t))计算传感器融合信号signal(t)；

(6-7)存储器中预先存储有随机共振模型和三氯甲烷浓度预测模型，将signal(t)输入随机共振模型中，控制器计算随机共振模型共振时的输出信噪比SNR，将SNR输入三氯甲烷浓度预测模型中，得到被检测的实验室气体的三氯甲烷浓度。

7.根据权利要求1所述的实验环境中三氯甲烷浓度检测装置的检测方法，所述还包括设于检测头上的温度传感器和湿度传感器；温度传感器和湿度传感器均与控制器电连接；

其特征是，所述步骤(6-2)由下述步骤替换：

(7-1)控制器控制进气管和出气管上的电磁阀均打开，通过进气管向气室内充入氮气，对温度传感器、湿度传感器、MQ-2传感器、MQ-135传感器和三氯甲烷传感器清洗5至10分钟；

(7-2)通过进气管向气室内充入已知三氯甲烷浓度为S的实验室气体，尾气处理装置处理从出气管输出的实验室气体；通气3至10分钟后，控制器控制进气管和出气管上的电磁阀均关闭；

控制器通过第一电机带动检测头沿轨道移动，并通过第二电机带动上端开口气室组件由与支撑平台接触处逐渐上升至控制器中预设的高度L，MQ-2传感器、MQ-135传感器和三氯甲烷传感器检测气体 信号，控制器收到三氯甲烷传感器的检测信号S1(t)、MQ-2传感器的检测信号S2(t)，MQ-135传感器的检测信号S3(t)；

(7-3)控制器选取S1(t)的n个等间隔分布的抽样值S11，S12，...，S1n，选取S2(t)的n个等间隔分布的抽样值S21，S22，...，S2n，选取S3(t)的n个等间隔分布的抽样值S31，S32，...，S3n；

利用公式

2 2 2 2 2

di＝(S1i-S) +(S2i-S)+(S3i-S)，i＝1，2，...，n，计算差值距离di；

利用下述公式 分别

计算矩阵A，B，C和D；存储器中设有最小阈值e，与A、B、C、D、温度和湿度相关的三氯甲烷浓度表；

(7-4)控制器根据A、B、C、D、检测的温度和检测的湿度通过三氯甲烷浓度表查询三氯甲烷浓度s′，当A中数据至少有81％≤e并且D中数据至少有81％≤e并且 时，控制

器控制进气管和出气管上的电磁阀均打开，通过进气管向气室内充入氮气，对对温度传感器、湿度传感器、MQ-2传感器、MQ-135传感器和三氯甲烷传感器清洗5至10分钟，转入步骤(6-3)；否则，转入步骤(7-1)。

8.根据权利要求1所述的实验环境中三氯甲烷浓度检测装置的 检测方法，其特征是，所述输出信噪比SNR的计算过程包括如下步骤：将signal(t)输入一层随机共振模型

中；

其中，V(x，t，α)为势函数，x(t)为布朗粒子的运动轨迹，t为运动时间，α是粒子瞬时运动加速度，D2为外噪声强度，N(t)为内秉噪声， 为周期性正弦信号，A1是信号幅度，f是信号频率， 为相位；a，b为设定的常数；设控制器计算V(x，t，α)对于x的一阶导数，二阶导数和三阶导数，并且使等式等于0，得到二层随机共振模型：

设定噪声强度D2＝0， signal(t)＝0，N(t)＝0；计算得到A1的临界值为

将A1的临界值代入一层随机共振模型中，并设定X0(t)＝0，sn0＝0，用四阶珑格库塔算法求解一层随机共振模型，得到m＝0，1，…，N-1；并计算：

2 3

(k1)m＝4(aαxm-1(t)-bαxm-1(t)+snm-1(t))其中，xm(t)为x(t)的m阶导数，snm-1是S(t)的m-1阶导数在t＝0处的值，snm+1是S(t)的m+1阶导数在t＝0处的值，得到x1(t)，x2(t)，…，xm+1(t)的值；

控制器对x1(t)，x2(t)，…，xm+1(t)进行积分，得到x(t)，并得到x(t)在一层随机共振模型和二层随机共振模型组成的双层随机系统产生随机共振时刻的位置x1值、与x1相对应的共振时刻t1、最优瞬时运动加速度α1，及与t1和α1所对应的噪声D1，D1为D2中的一个值；

控制器利用公式 计算双层随机共振系统输

2

出的信噪比SNR；其中，ΔU＝a/4b。

9.根据权利要求8所述的实验环境中三氯甲烷浓度检测装置的检测方法，其特征是，控制器计算并得到检测过程中signal(t)的平均幅度值SS，所述A1≤0.47SS，一层随机共振模型和二层随机共振模型中的10.2SS≤D2≤19.8SS；a和b均≤0.87SS。

10.根据权利要求6或7或8或9所述的实验环境中三氯甲烷浓度检测装置的检测方法，其特征是，三氯甲烷浓度预测模型为三氯甲烷浓度W＝3.07+0.19×SNR。