高低温试验箱可以实现高温、低温的变化环境，用来检测试验样品在高温、低温的环境下所发生的性能变化，比如由热胀冷缩引起的老化反应，像龟裂、变形、掉色、表皮剥离等现象就属于老化现象。高低温试验箱中的核心部分在于加热和制冷系统，其中制冷系统是比较有技术含量的。高低温试验箱中的制冷方式采用的是蒸气压缩制冷，比较容易实现而且经济实惠。
高低温试验箱的制冷系统原理就是利用了蒸气压缩制冷的方式，采用氟利昂等液体来作为蒸发液，通过蒸发发的方式将物体表面的热量带走，从而实现制冷过程。经膨胀阀节流进入蒸发器的液体，从周围物体中吸取蒸发潜热而蒸发，蒸发后变成低温低压气体被制冷压缩机吸入，经压缩机压缩后变成高温高压气体进入水冷或风冷冷凝器，在其中冷却成高压液体，再经膨胀阀进入蒸发器。如此往复循环，从低温处吸热实现制冷，再将热量从高温处释放出来。整个过程就被称为蒸气压缩制冷过程。
高低温试验箱的制冷过程分为四个部分：蒸发过程、压缩过程、冷凝过程、节流过程。这四个过程不断循环，从而达到制冷的目的，期间会利用到压缩机、换热器、管路及附件等重要部件，这些部件组成了一个完整的制冷系统。目前制冷系统可以控制的低蒸发温度可以达到-30℃~-40℃，这也是高低温试验箱和恒温恒湿试验箱低温度可达-40℃的原因。
另外，高低温试验箱进行制冷的时候，有时还会使用液氮辅助制冷，其工作原理是液氮的挥发能够带走大量的热量，能够对应一定的饱和蒸汽压力。
深冷处理又称为超低温处理，是指液氮深冷低温箱以液氮为制冷剂、-130℃以下对材料进行处理的方法而达到给材料改性的目的。是常规冷处理的一种延伸(英文名称Cryogenictreatment)。
现有研究表明 ,深冷处理不仅可以显著提高黑色金属、有色金属、金属合金、碳化物、塑料 (包括尼龙 ,泰弗龙)、硅酸盐等材料的力学性能和使用寿命，稳定尺寸，改善均匀性，减小变形。还可以用于高速钢、轴承钢、工模具钢的处理，以提高材料的耐磨性和韧性;同时深冷处理还能对铝合金、钢合金、硬质合金、塑料和玻璃等材料进行改性，而且液氮深冷低温箱操作简便、不破坏工件、无污染、成本低。
低温实验行业：液氮深冷低温箱可用于对航空、航海、航天、登山、勘探、原子能等行业的仪器设备进行低温实验检测。
电子仪器行业：液氮深冷低温箱可用于对集成电路、电容、晶体管、电阻等电子元件及其仪器的低温试验和低温可靠筛选分级。
生物工程、制药、医疗行业：液氮深冷低温箱可用于各种生物药品、生物器官、组织、细菌、病毒的保存、分离、处理、实验。
高低温试验箱是实验室常用的仪器，能够保证高低温试验箱的工作处于较佳状态。我们要学会一些它的保养方法。以下是高低温试验箱的使用注意事项及保养方法：
一、高低温试验箱的温度和湿度是影响仪器性能的重要因素，其可以引起机械部件的锈蚀，使金属镜面的光洁度下降，引起高低温试验箱机械部分的误差或性能下降；造成高低温试验箱光学部件如光栅、电热恒温培养箱反射镜、聚焦镜等的铝膜锈蚀，产生光能不足、杂散光、噪声等，甚至仪器停止工作，从而影响高低温试验箱的寿命，维护保养时应定期加以校正。
二、高低温试验箱工作环境中的尘埃和腐蚀性气体亦可以影响机械系统的灵活性、降低各种限位开关、按键、光电偶合器的可靠性，也是造成必须学部件铝膜锈蚀的原因之一。
三、高低温试验箱使用一定周期后，内部会积累一定量的尘埃，电热恒温鼓风干燥箱可以由维修工程师或在工程师指导下定期开启高低温试验箱外罩对内部进行除尘工作，同时将各发热元件的散热器重新紧固，对光学盒的密封窗口进行清洁，必要时对其进行校准，对机械部分进行清洁和必要的润滑，最后，恢复原状，再进行一些必要的检测、调校与记录。
四、高低温试验箱在做试验之前一定要检查积水筒水位，因为它的水位不可过高，也不能太少。使水溢出积水筒或过低使湿球测试布吸水不正常，影响湿球的准确性水位大约保持六分满即可。积水筒水位之调整，可调整积水盒的高低。差不多每做完两三次试验就需要检查一下，并加水。可以看前面的水份管进行补水，没有不后机器会报警，而停止工作。
五、高低温试验箱机侧附有测试孔，可接于箱内测试线路时使用。测试中若欲观察箱内变化状况时，可将室内灯（LIGHT）开关开启，经由窗口知悉内部之变化情形。本机若在0℃以下运转时，应尽量避免打开箱门，因为做低温时，若开启箱门易造成内部蒸发器及其它部位之封冰现象，尤以温度愈低状况愈严重，若必须打开，则应尽量缩短开门时间。
六、当完成低温运转时，务必设定温度条件60℃施行干燥处理约半小时，以免影响下一作业条件之测定时间或结冰现象。冰冻机之散热器（冷凝器）应定期保养，保持清洁。加湿桶入水管，必须将所存留之空气完全排出，以防水无法进入。
最后当机器完成低温运转后，若无上列第6点工作，亦务必设定常温条件（30±5℃）使箱内之温度在停机时为常温状态，以免影响箱内温度很低而产生的结冰现象，以及窗口玻璃结雾现象。
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