恒温恒湿试验机箱由箱体、风循环系统、制冷系统、加温系统和控湿系统组成。风循环系统一般采用可调节送风方向的结构；加湿系统有采用锅炉加湿的和表面蒸发二种；降温、去湿系统采用空调工况制冷结构；加热系统采用电热鳍片加热和电炉丝直接加热二种结构；温湿度测试方法采用干湿球测试方法，也有用湿度传感器直接测量方法；控制和显示操作界面采用温湿度分开独立和温湿度组合控制器等方式。 恒温恒湿试验机由调温（加温、制冷）和增湿两部分组成。通过安装在箱体内顶部的旋转风扇，将空气排入箱体实现气体循环、平衡箱体内的温、湿度，由箱体内置的温、湿度传感器采集的数据，传至温、湿度控制器（微型信息处理器）进行编辑处理，下达调温调湿指令，通过空气加热单元、冷凝管以及水槽内加热蒸发单元的共同完成。
恒温恒湿试验机温度调节是通过箱体内置温度传感器，采集数据，经温度控制器（微型信息处理器）调节，接通空气加热单元来实现增加温度或者调节制冷电磁阀来降低箱体内温度，以达到控制所需要的温度。恒温恒湿箱温度调节是通过体内置温度传感器，采集数据，经湿度控制器（微型信息处理器）调节，接通水槽加热元件，通过蒸发水槽内的水来实现增加箱体内的湿度或者调节制冷电磁阀来实现去湿作用，以达到控制所需要的湿度。
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