随着世界各国大力发展石油天然气工业以及煤炭工业,与甲烷泄漏相关的事故日益增加。这使得探测甲烷和燃油在工业区和居民区的管道中泄漏以及甲烷气体在矿井中的积累成为我们所面临的一个重要问题。经过详尽的调研我们发现目前国内矿井中用于甲烷探测的设备比较落后,使得这些设备探测范围小,反应时间慢,且目前的检查设备由于体积大、成本高、需要经常校准,不能够满足人们在日常生活中对一些有害气体检测的需求。急需研制集成化、小型化、免维护的新型光学气体监测设备,增强人们的安全监测能力。本设计针对目前传统瓦斯传感器的缺点,借鉴现有的红外气体分析器的设计思路,研究了基于红外光谱吸收原理的红外甲烷传感器。使用开放气室结构及单光束双波长探测技术,在实验室里通过对不同浓度的甲烷气体进行测量得到了其浓度反演式。采用中红外光源并实现电调制技术,无以往设备的机械调制装置,较传统机械调制方法有明显优点,同时采用镀膜椭圆型气室,提高聚光性能。使用带通滤波器,有效地抑制噪声和干扰,将有用信号从噪声中提取出来。重点研究了小型化、多点探测的红外光学CH₄气体检测系统。