（一）结构与原理
恒温水槽作为实验室中常见的精密设备，其结构设计精妙，各部件协同工作，确保了温度的精确控制。从外观上看，它通常呈现出金属长方形的形状，外壳采用冷轧钢板精心打造，不仅坚固耐用，还能有效保护内部组件。而其内部构造则更为复杂，主要由槽体、加热器、冷却器、温度控制器、搅拌器以及循环泵等关键部分组成。
槽体是恒温水槽的主体，犹如一个承载温度的容器，一般选用不锈钢材质，因其具备出色的耐腐蚀性能，能够在各种复杂的化学和物理环境中稳定工作，为内部的液体介质提供安全可靠的储存空间。加热器则是升温的关键部件，多数采用电阻丝等加热元件，当需要提升槽内温度时，电流通过电阻丝，使其产生热量，进而将热量传递给周围的液体介质，实现温度的上升。与之相对的冷却器，在低温恒温槽中扮演着核心角色，其工作原理基于制冷循环系统，主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组成。压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体，推动其进入冷凝器，在冷凝器中，制冷剂与外界环境进行热交换，释放热量后冷却液化。随后，液态制冷剂通过膨胀阀降压，进入蒸发器，在蒸发器中迅速吸收周围热量，使得蒸发器周边温度降低，从而实现对槽内液体的制冷效果。
温度控制器堪称恒温水槽的 “智慧大脑”，它由高精度的温度传感器和智能控制器组成。温度传感器时刻监测槽内液体的温度，并将实时温度信号转化为电信号，快速传递给控制器。控制器则根据预先设定的温度值与实际测量的温度值之间的偏差，运用精密的算法生成精准的控制信号，以此指挥加热器或冷却器的工作状态，确保槽内温度始终稳定在设定值附近。搅拌器的作用同样不可或缺，它通过不断搅拌槽内的液体介质，使得热量能够均匀地分布在整个槽体中，有效避免了局部过热或过冷现象的出现，为实验提供了更加均匀稳定的温度环境。而循环泵则进一步强化了液体的循环流动，它通过管道将槽内液体抽出，再重新注入，不仅加速了热量的传递，还能使整个系统的温度更加均匀一致。
以常见的低温恒温槽为例，当设备启动后，制冷系统率先开始工作。压缩机迅速将制冷剂压缩，使其变成高温高压的气体，然后推动这些气体进入冷凝器。在冷凝器中，制冷剂与外界环境进行充分的热交换，逐渐冷却并液化。接着，液态制冷剂经过膨胀阀的节流降压，进入蒸发器。在蒸发器中，制冷剂迅速吸收周围液体的热量，使槽内液体温度降低。与此同时，温度传感器时刻紧盯槽内温度的变化，并将数据实时反馈给温度控制器。一旦温度控制器检测到槽内温度高于设定值，便会立即发出指令，加大制冷系统中制冷剂的流量，或者提高压缩机的工作频率，以加速制冷过程；反之，当温度低于设定值时，控制器则会相应减少制冷剂流量，降低压缩机频率，减缓制冷速度。在整个过程中，搅拌器和循环泵持续运转，不断搅拌和循环液体，确保槽内各处温度均匀，最终使槽内温度稳定在设定的低温值上，为实验提供精准的低温环境。