原理：依托液氮自然揮發維持低溫環境 —— 將液氮注入絕熱內膽后，液氮吸收周圍熱量汽化，內膽內溫度穩定在 - 196℃左右（液氮沸點），通過調節內膽開口大小或保溫層厚度，微調溫度波動范圍（通常 ±3℃）。

核心結構：以真空絕熱內膽為核心（夾層真空度≤1Pa，減少冷量損失），搭配磁翻板液位計（實時監控液氮余量）、安全閥（防止汽化超壓），無復雜電氣控制系統，結構簡單可靠。

適用場景：短期（≤24h）、低精度（溫度波動≤±3℃）試驗，如小型閥門的密封性初測、普通金屬材料的低溫韌性試驗，成本僅為主動式設備的 1/3~1/2。

原理：融合 “液氮相變 + 機械制冷 + PID 閉環控制"—— 通過溫度傳感器實時采集內膽溫度，若溫度高于目標值（如 - 196℃），控制系統自動補注液氮；若溫度低于目標值（如特殊試驗需 - 180℃），啟動制冷機組（多采用渦旋式壓縮機，冷媒為 R23）釋放熱量，精準將溫度穩定在設定值，波動范圍可控制在 ±0.5℃內。

核心結構：在被動式基礎上增加三大模塊 ——①制冷機組（含冷凝器、蒸發器，耐低溫部件采用 316L 不銹鋼）；②PID 控制器（支持觸控操作，可存儲 10 組試驗曲線）；③自動補液系統（含液氮儲罐、電磁閥，實現無人值守補液）。

適用場景：長期（≥72h）、高精度（溫度波動≤±1℃）試驗，如航空發動機閥門的耐久性測試、半導體芯片的低溫性能考核，能滿足 GB/T 24925-2010、API 602-2022 等嚴苛標準。

溫度穩定：將閥門浸入內膽液氮中，維持 24h 內溫度波動≤±1℃，避免因溫度波動導致密封面變形，影響泄漏量檢測（泄漏量需≤0.1mL/min）；

適配性：內膽深度≥閥門高度 + 150mm，底部承重≥閥門重量 2 倍（如 20kg 閥門需承重≥40kg），防止閥門壓迫內膽變形；

便捷操作：頂部開口帶可開啟保溫蓋，試驗時無需排空液氮即可取出閥門，減少冷量損失與操作時間。

寬溫域調節：通過 PID 控制將溫度從 - 196℃精準調節至 - 253℃（需搭配專用深冷機組），滿足不同材料的試驗需求；

均勻性控制：內膽內安裝 3 組溫度傳感器，實時監控不同區域溫度，確保材料試樣各部位溫差≤±1℃，避免測試數據偏差；

安全冗余：配備雙安全閥（主備切換）與應急排風系統，防止航天器部件試驗時因液氮泄漏引發安全事故。

快速降溫能力：從常溫降至 - 196℃時間≤30min（避免元件因降溫緩慢產生熱應力）；

無冷凝設計：內膽采用防結露結構，避免電子元件因低溫冷凝導致短路；

數據同步功能：控制器與測試儀器（如示波器）聯動，實時記錄溫度與電性能數據，便于后期分析。

每日檢查：①液位維持 1/3~2/3（低于 1/3 需補液，高于 2/3 防溢出）；②管路接口無異常結霜（用酒精棉簽檢測，結白霜即泄漏）；③安全報警（液位低、氧含量低）正常觸發。

每周維護：①修補管路保溫層（鋁箔開裂需重新包裹）；②轉動截止閥 1~2 圈（防止閥芯粘連）；③清潔保溫蓋密封膠條（避免老化漏冷）。

每月校準：①真空度檢測（≤1Pa，超 10Pa 需廠家抽真空）；②溫度傳感器校準（與標準溫度計對比，偏差超 ±0.5℃需調整）；③氧含量檢測儀標定（用 19.5% 標準氮氣驗證）。

年度檢修：①內膽壁厚測厚（316L 磨損≤10%，超量需更換）；②主動式機組換冷凍油（按說明書選 POE 油）；③安全閥強制校驗（有資質機構執行，貼合格標簽）。

禁止行為：①徒手接觸液氮或低溫管路（需戴 - 200℃專用手套）；②堵塞排氣管 / 安全閥（超壓易引發爆炸）；③無液氮時啟動主動式機組（燒毀壓縮機）。

應急處理：①凍傷：立即用 37~40℃溫水浸泡（不可用熱水），送醫前不涂藥膏；②缺氧：轉移人員至通風區，呼吸停止需心肺復蘇；③大量泄漏：關總閥、啟排風、設警示區，待揮發后檢修。

設備需滿足 GB/T 18442-2011《固定式真空絕熱深冷壓力容器》，具備壓力容器合格證；

操作人員需經專項培訓（考核合格后方可上崗），定期參加低溫安全演練；

建立設備檔案，記錄運維數據（如補液量、校準報告），保存期≥5 年，以備監管檢查。