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空气采样器探测系统的探测原理是靠主机内部的抽气泵，透过延伸至探测区域的空气采样管路将空气样品抽回侦测室进行检测，当空气样品中检测物质的浓度达到一定程度时，系统即发出警报。
空气采样管路配置方式具有非常大的弹性，相较于传统将火灾烟雾探测器配置在天花板下面的规定，极早期火灾预警系统采样管路随保护区域及对象调整采样位置的做法，才能真正的达到火灾侦测的效果。
空气采样器的空气采样管路可依保护区域或对象做弹性的配性，以保证能达到较好的火灾侦测效果，典型的采样管路配置在天花板下方，而在适当的位置开采样孔(Sampling Points)，如此空气样品即可透过采样孔及采样管路而送回侦测主机。当保护区域内有空调或机械通风系统在运转，使得火灾产生的烟雾流动方向可能会受到影响时，采样管路亦可配置在烟雾可能的行进的方向上，以抓取含有火灾烟雾的空气样品。而当火灾的可能发生源被保护在一密闭空间时，亦可利用一分支出去的采样软管，将采样孔伸入此空间内，将空气样品抽回探测主机进行检测。
LED光电式探测原理与激光式类似，探测方式为当空气样本进入到探测器后，会经过二级过滤，一部分初级过滤的空气进入探测腔中，当探测完成后，二级过滤后的洁净空气把探测腔中的空气样本吹出探测腔，然后在进行下一次的探测。此种类型的探测器采用环境补偿模式，探测方式为双波段探测，根据两次探测的结果的差别做为火灾报警的依据。
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