我国含硫油气田多在西部和南部,崎岖的地形使产生的硫化氢气体很难迅速扩散,严重威胁人们的生命安全。因此,对低浓度硫化氢气体检测的研究具有重要的意义。本文研究内容来源于国家自然基金项目(41474121)。在Simulink仿真平台上对差分吸收检测系统各部分进行建模和仿真。通过气室的光信号掺杂着干扰信号,导致气体检测结果受到影响。将信号通过正交锁相放大器,不仅可以将幅值信号提取出来,还能将非周期信号和噪声滤除,提高了系统的抗干扰能力,所以在建模过程中针对正交锁相放大器进行了设计。通过正交锁相放大器得到两个幅值信号,将两个幅值信号做比得到幅值比值,从而反演出气体的浓度。多次改变硫化氢气体的浓度,得出气体浓度和幅值比值之间的关系。本文对硫化氢差分吸收检测系统进行了设计。采用LED作为光源,其结构简单、价格低廉。滤波技术的应用提高了光源输出光波的质量,减少了由光源波动造成的误差。使用光纤光栅代替传统滤波片对光源进行调制,并结合光源强度调制技术和锁相放大技术,消除了光路干扰和光源强度波动的影响,提高了检测灵敏度。对气室进行了改进,使入射光可以在气室中进行来回反射,进而增加了光程的长度。同时对检测系统的硬件部分进行了设计,单片机将数据通过串口通信传到上位机上进行显示。最后搭建气体检测平台,针对不同浓度的硫化氢气体进行了检测。结果表明,基于差分吸收的低浓度硫化氢气体检测新方法,减小了由光源波动、光路强弱等引起的一系列误差,提高了检测气体的精确度。发现硫化氢气体浓度过高时,检测误差也随之增大,且系统的输出误差在可接受范围内,所以该检测系统适用于检测低浓度硫化氢气体。本研究可应用于油气田开采,为实现低浓度硫化氢气体检测提供了很好的理论依据。