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恒温恒湿试验机加湿系统与加热系统大致一样；它是加热器加热水变成蒸汽过程；完成恒温恒湿机加湿目的。
恒温恒湿试验机降湿系统也是靠制冷系统完成，蒸发器放在恒温恒湿机里面；比较冷，恒温恒湿机里面高湿气体会见冷的物体冷凝成液体；如此反复箱体的高湿气体会很少，达到降湿目的。
恒温恒湿测试机原理：制冷循环采用逆卡若循环，该循环出两个等温过程和两个绝热过程组成，其过程如下：制冷剂经压缩机绝热压缩到较高的压力，消耗了的功使排气温度升高，之后制冷剂经冷凝器等温地和四周介质进行热交换将热量传给四周介质。后制冷剂经截流阀绝热膨胀做功，这时制冷剂温度降低。制冷剂通过蒸发器等温地从温度较高的物体吸热，使被冷却物体温度降低。此循环周而复始从而达到降温之目的。本试验箱之制冷系统采用1套法国产泰康全封闭压缩机所组成的单元氟利昂制冷系统。制冷系统的设计应用能量调节技术,既能保证制冷机组正常运行,又能对制冷系统的能耗及制冷量进行有效的调节，使制冷系统保持在加好的运行状态。采用平衡调温（BTC）,既在制冷系统在连续工作的情况下，控制系统根据设定之温度点通过PID自动运算输出的结果去控制加热器的输出量，达到一种动态平衡。
控制特点：
试验箱的控制系统可说是整个设备的心脏，掌管着制冷、制热、控湿、循环、控制等大权。
在制冷方面，压缩机是采用德国进口的压缩机。制冷系统由高温部分和低温部分组成，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(试验机内的空气)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。
加热系统采用完全独立的镍铬合金电加热式，电阻率大、电阻温度系数小，在高温下变形小且不易脆化，自身加热温度可达1000～1500℃，使用寿命长。
加湿是恒温恒湿试验箱不同于高低温试验箱的主要的一部分，恒温恒湿试验箱采用外置隔离式，全不锈钢锅炉式浅表面蒸发式加湿器。除湿方式采用机械制冷除湿，将空气冷却，使大于饱和含湿量的水汽凝结析出，这样就降低了湿度。
送风循环系统：空气循环系统由耐温低噪音空调型电机，多叶式离心风轮构成。它提供了试验机内空气的循环。