עקרון העבודה של גלאי גז cl2 קבועמבוסס בעיקר על טכנולוגיית ספיגה אלקטרוכימית או אינפרא אדום. הליבה היא להמיר את ריכוז הכלור לאות הניתן למדידה באמצעות תגובה כימית או תכונות אופטיות. הפרטים הם כדלקמן:
1. עקרון אלקטרוכימי: כלור נכנס לחיישן דרך הממברנה הנושמת ועובר תגובת חיזור עם האלקטרוליט בין האלקטרודה הפועלת לאלקטרודת הייחוס; הזרם שנוצר קשור באופן ליניארי לריכוז הכלור. המיקרו זרם מעובד על ידי מעגל ההגברה, מומר לאות מתח, ולאחר מכן מוציא ערך ריכוז דיגיטלי באמצעות המרה אנלוגית-ל-דיגיטלית.
(1). רכיבי ליבה
ממברנה לנשימה: חודר באופן סלקטיבי למולקולות כלור וחוסם הפרעות אבק/אדי מים
אלקטרודה עובדת: מזרזת תגובת הפחתת כלור (חומר זהב/פלטינה)
אלקטרודה נגדית: שומרת על איזון מטען (חומרי עופרת או פחמן בשימוש נפוץ)
אלקטרוליט: מספק מדיום-מוליך יונים (פולימר נוזלי או מוצק)
מעבד אותות: מגביר מיקרו זרם ומייצר אותו לקריאת ריכוז
(2). מאפייני ביצועים
①. רגישות: מגבלת זיהוי נמוכה כמו 0.001ppm (חלקים למיליון), זמן תגובה פחות מ-30 שניות או שווה.
②. סלקטיביות: עיצוב האלקטרודה המיוחד יכול לדכא את ההשפעה של גזים מפריעים כמו מימן גופרתי וגופרית דו חמצנית.
③. יציבות: מעגל פיצוי הטמפרטורה הקבוע מפחית את השגיאה הנגרמת על ידי תנודות הטמפרטורה והלחות הסביבתית.
④. תוחלת חיים: חיי שירות אופייניים הם 2-3 שנים (בתנאי עבודה רגילים).
2. עקרון ספיגה אינפרא אדום: בהתבסס על טכנולוגיית ספקטרוסקופיה של ספיגה אינפרא אדום, למולקולות כלור (Cl₂) יש פס ספיגה אינפרא אדום ספציפי. כאשר האור הנפלט ממקור האור האינפרא אדום עובר דרך דגימת הגז המכילה כלור, מולקולת הכלור תקלוט אור אינפרא אדום באורך גל מסוים, וכתוצאה מכך הנחתה של עוצמת האור המשודרת. דרגת הנחתה של עוצמת האור המשודרת קשורה באופן אקספוננציאלי לריכוז הכלור, ובכך מחשבת ישירות את הריכוז. תהליך זיהוי האותות להלן:
(1). מקור אור אינפרא אדום: פולט אור אינפרא אדום מתמשך בפס רחב (מנורת חוט טונגסטן בשימוש נפוץ, מוט פחמן סיליקון).
(2). מערכת סינון: מסנן את אורך הגל האופייני לבליעה של כלור (כגון פס אינפרא אדום בינוני-) באמצעות מסנן הפרעות או מונוכרומטור.
(3). דגימת תא גזים: הגז שייבדק נכנס לתא הגזים וסופג אנרגיית אינפרא אדום של אורך גל המטרה.
(4). המרת גלאים: האור האינפרא אדום הנותר נקלט על ידי גלאים תרמופילים, פירואלקטריים ואחרים ומומר לאותות חשמליים.
(5). חישוב ריכוז: המיקרו-מעבד מחשב את ערך ריכוז הכלור על ידי מדידת הנחתה של עוצמת האור של מכשיר המדידה.
(6). השוואת יתרון: העיקרון האלקטרוכימי בעל תגובה מהירה ורגישות גבוהה, המתאים לניטור- בזמן אמת; לעקרון האינפרא אדום יש אנטי--הפרעות חזקות והוא מתאים לסביבות מורכבות.