氨气是一种在生活中与工业中都较常见的气体,在工业燃烧领域中,利用NH₃对烟气进行脱硝可以有效降低向大气中排放的NOx总量。但在脱硝的过程中可能产生氨泄露,未反应的NH₃排出系统,不仅会造成二次污染,而且会与工艺流程中产生的硫酸盐发生反应生成硫酸铵盐,在锅炉尾部烟道下游固体部件表面上沉淀,会造成很严重的腐蚀,由此产生高昂的维修费用。因此对还原剂NH₃的注入量进行监测,并对其进行控制显得极为重要。目前,基于分子吸收光谱理论的TDLAS技术已经成为实现气体浓度测量的一种重要方法,具有非接触、高灵敏度、高分辨率和高选择性以及可以实时监测等优点。本文以工业现场中逃逸氨的在线检测为目标,从红外吸收光谱的原理出发,研究了TDLAS技术的测量原理,并说明了该技术的普遍性和特殊性。系统的分析了整个仪器的实现方法。以波长调制光谱技术与谐波探测技术结合为基础,优化设计了检测系统的激光光源、光电探测单元、光路系统以及谐波信号处理等单元,并在此基础上试制完成了实验样机,实验证明该检测系统具有灵敏度高、分辨率高、响应速度快、重复性好等优点。重点分析了工业现场烟道中存在的压力变化对测量结果所造成的影响,并做出了补偿算法。实验表明经过压力补偿后系统的准确度得到了显著提高,测量结果重复性好,检测灵敏度高,适用于恶劣的工业现场测量环境,具有广泛的工业应用前景。针对现场应用中需要对更低浓度的NH₃探测的要求,在本文的最后,提出了对实验检测系统的改进思路,并规划了下一步工作计划。