高低温循环试验箱低温运行系统重要的组件是膨胀阀，它是调节和控制制冷剂流量和压力进入蒸发器的重要装置，也是高低压侧的“分界线”。它的调节，不仅关系到整个高低温循环试验箱制冷系统能否正常运行，而且也是衡量操作工技术高低的重要标志。
调节膨胀阀必须仔细耐心地进行，调节压力必须经过蒸发器热交换沸腾（蒸发）后，再通过管路进入压缩机吸气腔反映到压力表上的，需要一个时间过程。每调动膨胀阀一次，一般需10~15分钟后才能将膨胀阀的调节压力稳定在吸气压力表上。
压缩机的吸气压力是膨胀阀调节压力的重要参考参数。膨胀阀的开启度小，制冷剂通过的流量就少，压力也低；膨胀阀的开启度大，制冷剂通过的流量就多，压力也高。根据制冷剂的热力性质，压力越低，相对应的温度就越低；压力越高，相对应的温度也就越高。按照这一定律，如果膨胀阀出口压力过低，相应的蒸发压力和温度也过低。但由于进入蒸发器流量的减少，压力的降低，造成蒸发速度减慢，单位容积（时间）制冷量下降，制冷效率降低。
为减小膨胀阀调节后的压力及温度损失，膨胀阀尽可能安装在入口处的水平管道上，感温包应包扎在回气管（低压管）的侧面中央位置。膨胀阀在正常工作时，阀体结霜呈斜形，入口侧不应结霜，否则应视为入口滤网存在冰堵或脏堵。正常情况下，膨胀阀工作时是很幽静的，如果发出较明显的“丝丝”声，说明系统中制冷剂不足。当膨胀阀出现感温系统漏气、调节失灵等故障时应予更换。