甲烷气体作为一种化工原料和可燃气体,在人们的生活工作环境中随处可见。目前,全世界各国都在大力发展石油天然气工业以及煤炭工业,由此引起的与甲烷气体有关的泄漏事故也日益增加。目前国内用于甲烷探测的设备普遍存在问题,如设备探测范围小,反应时间慢,易老化中毒,需经常人工校准,而且大部分检测仪表存在体积大、成本高、使用寿命短的缺点,不能够满足甲烷气体检测的需求。本论文以矿井瓦斯的主要成份甲烷为目标气体,设计了一种基于非分光红外检测技术的瓦斯检测系统。该系统克服了国内传统气体传感器易中毒、检测范围窄、防爆性差等缺点,具有响应速度快、动态范围大、防燃防爆、防电磁干扰等优点。可将传感器放置在人不易进入的易燃易爆、有毒等恶劣环境中,实现在线遥测,从而达到实时检测甲烷浓度、及时报警,避免瓦斯爆炸事故发生的目的。通过对白炽灯、发光二极管、半导体激光器各项性能的比较,选择具有特殊光谱的白炽灯及带滤光片的红外探头分别作为红外光源和红外探测器,同其它甲烷传感器相比,大大降低了成本,为红外瓦斯检测仪的推广奠定了基础。本课题详细阐述了红外吸收原理,红外瓦斯气体检测的理论基础,红外甲烷气体检测仪的结构,软件流程,分析了系统产生的误差。设计了完整的非分光红外瓦斯检测仪的系统结构,选择了合适的器件包括红外光源、气室、红外滤光片、红外探测器等。在电子系统方面设计了光源驱动电路、放大滤波电路、模数转换电路及单片机控制电路等。设计了差分电路的检测方法,利用差分的方法消除了光源和光路的不稳定以及光电器件零漂的影响。文中对如何应用单片机来完成数据的采集、处理、数据的显示和传输等一系列功能作了分析和阐述。通过单片机将系统组合起来,从而使整个系统功耗大大降低、体积微型化。最后进行了瓦斯检测仪的实验室实验,并结合实验数据给出了实验论证及误差分析,结果证明了非分光红外瓦斯检测仪达到了预期的目的,具有一定的精度及良好的稳定性。本设计对CO、CO₂、SO₂等气体的检测也具有一定的参考价值。