温湿度循环试验箱由制冷系统，加热系统，控制系统，温度系统空气循环系统，和传感器系统等主要系统组成，上述系统分别属于电气和机械制冷两大方面。下面初步叙述几个主要系统的工作原理和工作过程由东莞市赛思检测设备有限公司讲说。
温湿度循环试验箱制冷系统：制冷系统是温湿度循环试验箱的部分之一。一般来说，温湿度循环试验箱的制冷方式都是机械制冷以及辅助液氮制冷，机械制冷采用蒸汽压缩式制冷，它们主要由压缩机，冷凝器，节流阀机构和蒸发器组成，由于我们试验的温度低温要达到-70℃，单级制冷难以满足满足要求，因此温湿度循环试验箱(高低温湿热试验箱)的制冷方式一般采用复叠式（二元）制冷。东莞市赛思检测设备有限公司生产的恒温恒湿试验箱(高低温湿热试验箱)的制冷系统由两部分组成，分别称为高温部分和低温部分，每一部分是一个相对独立的制冷系统。高温部分中制冷剂的蒸发吸收来自低温部分的制冷剂的热量而汽化；低温部分制冷剂的蒸发则从被冷却的对象（试验箱内的空气）吸热以获取冷量。高温部分和低温部分之间是用一个蒸发冷凝器联系起来，它既是高温部分的冷凝器，也是低温部分的冷凝器。高低温湿热试验箱的高温部分制冷剂采用中温制冷剂，低温部分制冷剂是采用低温制冷剂，东莞市赛思检测设备有限公司的温湿度循环试验箱也称恒温恒湿箱和高低温交变湿热试验箱，箱内温度能达到-70～+150℃。
高低温交变湿热试验箱加热系统：的加热系统相对制冷系统而言，是比较简单。它主要有大功率电阻丝组成，由于恒温恒湿试验箱(高低温交变湿热试验箱)要求的升温速率较大，因此恒温恒湿试验箱的加热系统功率都比较大，而且在温湿度循环试验箱的底板也设有加热器。
温湿度循环试验箱控制系统：控制系统也是恒温恒湿试验箱的，它决定了恒温恒湿试验箱的升降温速率，等重要指标。现在恒温恒湿试验箱的控制器大都采用PID控制，也有少部分采用PID与模糊控制相组合的控制方式。由于控制系统基本上属于软件的范畴，而且此部分在使用过程中，一般不会出现问题，有厂家的是温控器样式，东莞市赛思检测设备有限公司采用原装进口彩色PLC可编程控制器。为机器的，安全性提供更多保护。
恒温恒湿试验箱湿度系统：湿度系统分为加湿和除湿两个子系统。 高低温交变湿热试验箱的加湿方式一般采用蒸汽加湿法，即将低压蒸汽直接注入试验空间加湿。这种加湿方法加湿能力，速度快，加湿控制灵敏，尤其在降温时轻易实现强制加湿。
除湿方式有两种：机械制冷除湿和干燥除湿。机械制冷除湿的除湿原理是将空气冷却到露点温度以下，使大于饱和含湿量的水汽凝聚析出，这样就降低了湿度。
干燥器除湿是利用气泵将试验箱内的空气抽出，并将干燥的空气注入，同时将湿空气送入可循环利用的干燥进行干燥，干燥完后又送入试验箱内，如此反复循环进行除湿。现在大部分恒温恒湿试验箱采用前一种除湿方式法。后一种的除湿方法，可以使露点温度达到0℃以下，适用于有非凡要求的场合，但费用较贵。
恒温恒湿试验箱传感器系统：恒温恒湿试验箱的传感器主要是温度和湿度传感器。温度传感器应用较多的是铂电组和热电偶。湿度的测量方法有两种：干湿球温度计法和固态电子式传感器直接测量法。由于干湿球法测量不高，现在的试验箱正逐步的以固态传感器代替干湿球来进行湿度的测量(电子式温湿度传感器)。
恒温恒湿试验箱空气循环系统：空气循环系统一般有离心式风扇和驱动其运转的电机构成。它提供了恒温恒湿试验箱内空气的循环。
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