氢气是一种燃烧效率高、无污染的清洁能源,在化工、航天以及军事领域得到了广泛应用。氢气分子较小,在生产和运输过程中易出现泄漏,当空气中的氢气浓度达到4%之后容易发生爆炸。本文针对工业生产、运输、存储中的氢气泄漏问题,开展了基于多传感器的氢气泄漏检测技术研究。参照目前常用氢气传感器的技术指标和相关国家标准,并结合检测系统的应用场所及相关因素,确定了多传感器氢气泄漏检测系统的主要技术指标。进行了测量系统的总体设计,给出了系统组成,介绍了系统的检测原理及各组成部分的功能。通过分析不同种类传感器的特点,选用金属氧化物氢气传感器作为氢气泄漏测量用传感器,并对该传感器的灵敏度及响应特性进行了分析。针对金属氧化物氢气传感器的灵敏度受环境温度影响的问题,通过对试验数据的分析研究了金属氧化物氢气传感器温度特性,根据不同传感器在相同环境温度的洁净空气中的电阻变化率(传感器电阻与标准温度下电阻之比值)相近的特点,采用浓度测量传感器与参考传感器的电阻变化率相减的方法进行了温度补偿,降低了环境温度变化对泄漏测量结果的影响。采用基于单传感器数据分批估计融合与多传感器数据分组自适应加权融合的方法对多路氢气浓度检测数据进行处理。仿真数据分析结果表明,该方法的处理结果更接近真实值。以MSP430F149为主控芯片,实现了数据采集功能,设计了传感器工作电路、二阶有源低通滤波电路、电源转换电路和串口通信电路,对检测系统的硬件电路进行了本质安全性检验。在完成了检测系统的硬件设计后,首先基于C语言设计了A/D转换、串口通信等下位机软件,然后通过LabVIEW设计了上位机软件,实现了与下位机的串口通信、采集数据和显示、温度补偿、浓度解算以及数据融合等功能。对氢气泄漏检测系统的性能进行了测试,通过并联电阻的方法模拟了不同浓度氢气对金属氧化物氢气传感器的作用效果,对系统的温度补偿、数据融合效果进行了测试与验证。