高低溫試驗箱是怎樣達到要求試驗條件是采用模擬自空氣條件效應的設計，加熱和冷卻箱體的器件不應該放在工作空間中，因為箱內溫度的控制就是依賴這些組件的溫度變化來達到的。箱壁的溫度應該避免發生大的波動，以使輻射影響問題縮減到最低的程度。
為了得到最佳的效果，高低溫試驗箱的箱體所有箱壁都應該加熱或者是是冷卻。還應采用液體循環來加熱或冷卻所有的箱壁，使箱壁溫度避免產生大波動的一種合適的方法，箱壁的輻射系數應該滿足試驗的要求。
依靠空氣循環為保持試驗溫度的高低溫試驗箱，試驗以把試驗樣品放置在盒子內，然后再把這個盒子放入高低溫試驗箱內來進行試驗。此時盒子的容積應該滿足試驗的尺寸要求，并且盒壁應該滿足輻射系數的要求。
由于尺寸大或者是高散熱而不能使用的自由空氣條件的高低溫試驗箱試驗的試驗樣品來說，應該使用帶空氣流動{指有強迫空氣循環系統}的高低溫環境試驗箱。除了有關高低溫試驗箱尺寸以外，對自由空氣高低溫試驗箱的其他所有要求，有強迫空氣循環的試驗箱的設計都適用。
高低溫試驗箱的氣流速度應該符合這樣的要求：不能太小，來保證試驗樣品在試驗時不致過熱，又不能太大，以致試驗樣品在試驗時出現過冷。盡管順暢地變動氣流的速度是有利的，然而在實踐中發現，采用用0.5 m/s的風速是一種較好的折衷方案。
高低溫試驗箱的氣流應盡可能均勻一致，氣流方向適合垂直向上，以將由上面對流所引起的氣流變化縮減到最低限度。如果風扇在前箱產生正壓，然后使空氣從前箱經過過濾器逸出，則可得到均勻的氣流。在前箱還可裝設幾個控制該試驗箱溫度的加熱器。或者，利用把加熱器和過濾器的作用結合在一起的網狀加熱器。
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