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高低温恒温循环机由上下两组定温源组成，其中上组为高温源，下组为低温源。上下两组定温源将冷凝器、控制阀和蒸发器通过排气阀、真空泵等组成循环系统，使它们能够循环工作在环境温度变化范围之内。
当上组定温源把冷凝器冷却到预定温度时，排气阀会打开，由于冷凝器压力下降，真空泵会把空气吸入冷凝器中，此时，冷凝器的温度又会回到原来的高温，排气阀就会关闭，将冷凝器的压力又升回原来的高压。当上组定温源将蒸发器升温到控制温度时，排气阀会打开，把蒸发器内的气体一次性排出，蒸发器的温度就会降到预定温度，排气阀也会关闭，将蒸发器的压力升回原来的高压。以此循环，上组定温源和下组定温源就可以重复工作，从而实现高低温恒温循环机的工作原理。
1.高低温恒温循环机可以实现工业水、空气等物质的高低温循环，实现工件表面热处理作业；
2.它可以用于实验室的生化及合成试验的温度控制；
3.高低温恒温循环机可以用于胶体、油污的消解；
4.可用于塑料、橡胶分子的悬浮，提高材料性能及材料的加工效率；
5.高低温恒温循环机可以用于食品、药学体系及其他固体、液体体系混匀，或者在高温、低温环境中把有机物进行合成反应；
6.它可以用于建筑材料、塑料、橡胶、硅树脂及合成树脂材料的硬化；
7.可进行粘度测试；
8.可进行无机颜料的稳定性试验。
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