随着环境保护越来越受关注,气体成分监测工作已大力发展,如何设计有效的气体成分检测方法是声学气体研究的热点问题。目前已有的基于声弛豫信息的气体探测方法主要是在已知气体种类情况下定量分析气体组分,少数能够定性分析气体的方法的操作复杂度大,如基于有效比热容的方法需要测量气体密度等,不能满足实时需求。故设计一种实时高效的气体定性盲探测(未知气体信息情况下定性探测)的方法具有重要意义。本课题首先从理论研究方面,验证声速频散强度的可叠加性,并对2N+1个声速值重建N个声速频散强度的表达式进行修正,使其扩展至全频率范围。且根据已有的基于有效比热容的气体成分探测方法,提出基于声速频散强度随温度变化率的气体探测方法,将原本需要测量气体密度、压强以及固定频率点处的声速声吸收参数减少至仅测量固定频率点处的声速值,降低工作量与测量误差,提高实时性。同时,证明弛豫吸收系数也能进行分解叠加,实现2N个固定频率点处的弛豫吸收值恢复N个弛豫过程的弛豫吸收系数谱线,通过恢复的N个弛豫吸收系数强度随温度变化率识别气体成分。此外在实际应用方面,基于上述成果,本文提出一种广谱气体传感方法的理论设计思路。该传感方法只需要测量2N+1个声速值即可探测N种气体成分,且对测量误差具有一定的容错性,简化了基于声弛豫理论的气体传感技术的设计与实现过程。该传感方法适用于未知气体信息情况下直接定性探测气体混合物,相较于现有的基于背景气体探测污染气体的传感器设计有一定的进步意义。仿真研究发现,将声速频散强度定性气体探测方法迁移至弛豫吸收系数上同样有效。最后,本文证明此探测方法在温度和声速数据存在一定的测量误差情况下仍然可以工作,可靠性高。结果证明本文提出的基于声弛豫强度的定性气体探测方法能应用于常见场景,满足工业生产中低成本高可靠性的需求,为声学气体探测传感器的设计提供新思想。