Das Kernprinzip des brennbaren Gasalarms besteht darin, die Konzentration von brennbaren Gasen in der Umgebung durch den Sensor zu erkennen, den Alarm nach der Signalverarbeitung auszulösen, dessen technischer Prozess in die Sensorerkennung, die Signalwandlung, das Schwellenverhältnis und die Alarmausgabe vier Schlüsselknüpfe unterteilt werden kann.
Die Sensorprüfung erfolgt mit katalytischer Verbrennung, Halbleiter- oder Infrarotabsorption. Der katalytische Verbrennungssensor verbrennt das brennbare Gas flammefrei durch einen Platin-Drahtkatalysator, wodurch die erzeugte Wärme den Wert des Platin-Drahtwiderstands ändert und das Gleichgewicht der Whistlestone-Brücke unterbricht und ein Spannungssignal ausgibt, das proportional zur Gaskonzentration ist. Beispielsweise kann bei jedem Anstieg der Methankonzentration um 1% LEL eine Veränderungsrate des Platin-Drahtwiderstands von bis zu 0,1 Ω/°C erreicht werden. Halbleitersensoren verwenden Metalloxidmaterialien wie Zinndioxid, wenn das brennbare Gas adsorbiert wird, führt eine Änderung des Zustands der Oberflächenelektronen zum Rückgang des Widerstandswertes, und die Widerstandsänderungsrate ist linear mit der Gaskonzentration in Beziehung. Der Infrarot-Absorptionssensor, der durch eine bestimmte Wellenlänge durch Infrarotlicht absorbiert wird, berechnet die Konzentration nach dem Lambert-Beer-Gesetz und eignet sich für die Detektion von Kohlenwasserstoffgasen wie Methan und Propan.
Während der Signalwandlung und -verarbeitung werden die schwachen elektrischen Signale des Sensorausgangs durch eine vorverstärkte Schaltung verarbeitet und in ein Standardsignal von 0-5V oder 4-20mA umgewandelt. Zum Beispiel muss das Spannungssignal der μV-Stufe, das von einem katalytischen Verbrennungssensor ausgegeben wird, über einen Messverstärker auf die V-Stufe verstärkt werden und dann über einen A/D-Wandler in ein digitales Signal für die Verarbeitung durch den Controller umgewandelt werden.
Das Schwellenverhältnis zum Alarmauslöser wird vom Controller abgeschlossen. Wenn die festgestellte Konzentration den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, steuert der Controller sofort den Licht- und Tonalarm an und zeigt gleichzeitig den Leckaposition und den Konzentrationswert an. Zum Beispiel setzen Hausalarme in der Regel 25% LEL als niedrige Meldenschwelle und 50% LEL als hohe Meldenschwelle ein, während Industrieanlagen auf die untere Grenze der Gasexplosion angepasst werden. Einige Geräte können auch das Abluftsystem anschließen oder die Luftquelle abschalten, wie z. B. ein Elektromagnetventil für Gasleitungen, das das Schließen innerhalb von 0,5 Sekunden nach Erhalt des Alarmsignals durchführt.
In praktischen Anwendungen müssen die Sensoren regelmäßig kalibriert werden, um die Genauigkeit aufrechtzuerhalten. Die katalytischen Verbrennungssensoren müssen alle sechs Monate mit Standard-Gas kalibriert werden, während die Halbleitersensoren alle drei Monate die Oberflächensabsorption reinigen müssen. Die Installationsstelle muss die Gasdichte berücksichtigen, die Gassonde, die leichter als Luft ist (z. B. Erdgas), sollte 0,3 m vom Dach entfernt sein und die Gassonde, die schwerer als Luft ist (z. B. Flüssiggas), sollte 0,3 m vom Boden entfernt sein.