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步入式培養箱是一種大型的、可供人員步入內部的培養設備，其核心工作原理是通過準確的溫度、濕度、光照(部分型號具備)等環境參數控制，為生物樣本或實驗材料提供穩定且適宜的生長與培養環境。
采用制冷與加熱系統協同工作。制冷方面，通常運用壓縮機循環制冷技術，通過制冷劑在蒸發器內蒸發吸熱，將箱體內的熱量帶走，實現降溫過程。加熱則借助電熱元件，如電熱管或加熱絲，當箱內溫度低于設定值時，加熱系統啟動，使空氣溫度升高。同時，配合高精度的溫度傳感器，實時監測箱內溫度，并將數據傳輸給控制系統。控制系統依據預設溫度值，準確調節制冷與加熱的輸出功率，從而維持箱內溫度的高度穩定，波動范圍小，確保生物培養過程不受溫度變化的干擾。
一般通過超聲波加濕器或蒸汽加濕的方式增加濕度。超聲波加濕器將水霧化成微小顆粒，均勻地散布在箱體內，提高空氣濕度。當需要除濕時，采用制冷除濕原理，使空氣中的水蒸氣冷凝成液態水排出箱外，或者利用吸濕材料吸附多余水分。濕度傳感器持續監測濕度變化，反饋給控制系統，以便及時調整加濕或除濕操作，保持濕度在設定的適宜范圍內，滿足不同生物對濕度環境的指定需求。
對于一些需要光照培養的生物，如植物幼苗等，步入式培養箱配備有光照系統。該系統可準確調節光照強度、光照時間以及光照周期。通過使用指定功率和光譜特性的燈具，模擬自然光照條件，為生物提供光合作用所需的光源。并且，能夠按照預設程序自動控制光照的開啟與關閉，實現準確的光照培養環境調控。
內置高效的空氣循環風機，使箱內空氣形成良好的循環流動。一方面，保證溫度、濕度的均勻分布，避免局部環境差異對培養物造成影響；另一方面，促進氣體交換，為生物提供充足的氧氣，并帶走呼吸作用產生的二氧化碳等廢氣。此外，部分培養箱還配備空氣凈化裝置，如高效過濾器，能夠過濾空氣中的塵埃、細菌等雜質，營造潔凈的培養空間，減少外界污染對培養物的侵害。
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