六氟化硫是一种具有良好绝缘和灭弧能力的气体,普遍应用于电气设备中,近年来随着电力工业的快速发展,六氟化硫气体的用量快速增长,六氟化硫的泄漏情况也日趋严重。六氟化硫的泄漏不仅会加剧全球变暖,还会威胁电力设备的安全运行,因此需要对电力场所的六氟化硫气体浓度进行监测。本文针对上述需求,应用光声光谱检测技术设计了一套SF₆泄漏光声检测系统,并详细分析了所设计光声检测系统的基本参数和检测特性。首先简要阐述了气体光声检测的基本原理,着重推导了气体吸收系数和光声信号表达式,并根据所推导公式结合HITRAN数据库编程了气体吸收系数仿真程序。随后在对SF₆和标准空气吸收光谱分析对比的基础上,选取了CO₂激光器作为光源,确定了951.203 cm^-1和947.777 cm^-1作为检测谱线。设计制作了光声腔,确定了光声腔的类型和形状,设计的光声腔共振腔长和半径分别为160 mm、3 mm,通过实验测得的光声腔腔常数的实测值为89.74 Pa?m?W^-1。接着对所设计气体光声检测系统的性能和噪声特性进行了分析,测定了光声检测系统的总体噪声值为2.3 mV,研究中设计了窄带滤波器和带通滤波器以滤除噪声,两者十倍频的衰减系数分别为-26dB和-20dB。然后验证了光声信号与入射光功率成正比,确定了光源最佳调制信号频率为1100 Hz、占空比为40%。所设计光声检测系统在951.203 cm^-1处用单谱线光声法对SF₆检测限为0.06 ppm。就空气自身光声信号对单谱线光声光谱技术在大气环境下检测限的限制,提出了一种基于双波长检测的差分光声光谱检测技术,从实验结果看采用该方法后所设计光声系统对SF₆的检测限降低到了0.02 ppm。以上结果表明:所设计光声检测系统能够在大气环境下检测六氟化硫气体,所提出的差分光声光谱技术能有效降低噪声影响,提升光声检测系统的检测限,具有一定的实用价值。