近年来我国在制造领域的提升有目共睹,但随着经济的发展,环境问题越来越引起人们的重视。包括冶金、发电等在内的重工业厂区无时不在排放未经有效处理的污染烟气,导致酸雨、雾霾等现象发生,酸雨改变耕地酸碱度造成粮食减产,含硫的雾霾对纺织品、纸质品及金属表面造成损伤,并且影响生态环境。二氧化硫作为污染气体之一浓度较高时会造成急性中毒,轻者头疼乏力、流泪咳嗽、咽喉痛,重者破坏酶的活力,引起肺气肿,增加致癌发病率。基于烟气污染现状,国家环境保护机构采取各种防治措施降低污染物含量,利用高精度传感设备检测包括二氧化硫在内的污染气体浓度。为提高检测的准确性,首先应对检测二氧化硫造成干扰的影响因素进行分析,在检测过程中研究其对二氧化硫气体的影响参数并做相应补偿。本课题采用单光源双通道方法,设计了基于非分散红外吸收原理的二氧化硫在线检测系统,对气体预处理结构与相关硬件电路进行设计,烟气颗粒物与湿气采用过滤室与干燥装置进行去尘除湿,混合气体采用非分散红外检测减少气体间的交叉干扰,对系统检测过程中存在多因素影响二氧化硫检测准确度进行分析。系统分为气体预处理设计、检测气室结构设计和硬件电路设计三个部分。气体预处理主要为检测系统去尘去湿减少水气干扰做准备,经多次实验,采用检测气泵流量为1L/min,设计以PP滤片为主的过滤室与以Nafion干燥管为主的干燥装置,实现吸附悬浮颗粒物与减少二氧化硫气体湿度;检测气室作为气体更换采样通道,为防止材料对气体吸收设计采用铝制内壁,两侧分别设计红外光源与探测器屏蔽室,并使红外光源、检测气室、探测器轴心处于同一位置;硬件电路设计主要包括信号放大滤波电路及控制电路设计,选用高精密、低功耗的ADu CM360微控芯片作为采样放大信号模数转换与处理核心芯片。运用搭建的检测系统平台对二氧化硫干扰影响因素进行实验:零点漂移为1.9%,响应时间为3.7s,线性误差为0.3%,重复性误差为1.02%;二氧化氮对检测的干扰为5.7%,一氧化氮对检测的干扰为4.8%,样气湿度的影响为3%,颗粒物的影响为2.8%。最后对本课题在设计时遇到的问题和后续需要进行的优化进行总结,以及提出对不足之处的改进与展望。