气体探测被广泛应用于生产生活环境中,如何实时有效地监测气体成分一直以来是研究的热点。基于声学的气体传感方法具有实时响应、低成本、高可靠性等优点一直被广泛应用。声学气体传感技术主要是利用气体分子弛豫形成的声衰减谱线和声速谱线来进行成分探测,这两种谱线含有气体介质的成分信息。声速谱线是声波传播速度随气体介质信息变化的直观表现,因此可以利用声速谱线来进行气体探测。本文首先提出了一种利用有限个声速值来重建完整声速谱线的快速测量方法。该方法相较于已有的声速谱线探测方法不需要测量声衰减系数,很大程度上减小了测量误差和计算误差,降低了设备复杂度。本文通过Matlab软件基于已有的实验数据和理论模型仿真证实了该方法的正确性和鲁棒性。同时,本文研究发现声速谱线的拐点坐标具有明显的气体分子弛豫信息,因此接着提出了一种单纯利用声速拐点代替完整声速谱线来定性和定量探测气体成分的方法。该探测方法首先不需要测量完整的声速谱线,仅需要三频率处的声速值即可完成气体成分探测,具有实时高效的显著优势。其次,该探测方法引入环境温度作为校准因子来减小探测误差,具有较高准确性和可靠性的优点。与胡轶提出的基于声吸收谱峰值点的气体探测方法相比,该探测方法有效的避免了声衰减系数的测量,简化了基于声弛豫理论的气体传感设计和实现过程。该方法适用于多元气体混合探测,满足工业生产中高稳定性和低成本的需求,为基于声学的气体传感设计提供了新思路。