கருவி, எந்திரம் போன்றவை செயல்படப் போகும் சூழ்நிலையை ஆய்வுக் கூடங்களில் செயற்கையாக உருவாக்கி, அச்சூழலில் கருவியின் செயல்பாட்டை ஆய்வு செய்தல் சூழ்நிலை ஆய்வு (environment test) எனப்படுகிறது. எத்தகைய கருவியாக இருந்தாலும், ஏதேனும் ஒரு விதத்தில் சூழ்நிலையால் பாதிக்கப் படவே செய்யும், எனவே, எக்கருவியும் வடிவமைக்கப் படும் போதே, அது செயல் படப் போகும் சூழலில் ஆய்வு செய்யப்பட்டு, வடிவமைப்பில் மாற்றம் செய்யப்படும். காட்டாக, விண் கலங்களில் மனிதர்களை விண்வெளிக்கு அனுப்புவதற்கு முன்பு, விண்வெளி போன்ற சூழலை ஆய்வகத்தில் உருவாக்கி, அச் சூழலில் மனிதன் உயிர் வாழ முடியுமா என்பதை அறிய வேண்டும். பொதுவாக ஒரு கருவி செயல்படப் போகும் சூழ்நிலையை முழுமையாக ஆய்வகத்தில் உருவாக்குதல் எளிதன்று என்பதால், சூழலில் உருவாகக் கூடிய பல்வேறு மிகை நிலைகள் (environmental extremes) தனித் தனியே உருவாக்கப்படுகின்றன. இத்தகைய மிகை நிலைகளில் ஏதேனும் ஒன்றில் அல்லது பலவற்றின் கூட்டான பாதிப்பில் கருவி ஆய்வு செய்யப் படுகிறது. இத்தகைய ஆய்வுகளில், கருவி நிறைவாகச் செயல்பட்டால், உண்மைச் சூழலிலும் அது சிறப்பாக இயங்கும் எனக் கருதலாம். வெப்ப நிலை ஆய்வுகள். இந்த ஆய்வுகள் சுற்றுப் புறத்தின் பாதிப்பிலிருந்து முழுமையாகப் பாதுகாக்கப்பட்ட தனியறைகளில் (sealed chamber) நிகழ்த்தப் படுகின்றன. தனியறைகளின் வெப்ப நிலையைக் குளிர்வூட்டிகளின் மூலம் ஓரளவு குறைக்கவும் இயலும்; மின் சூடேற்றிகளின் மூலம் வெப்ப நிலையை உயர்த்தவும் முடியும். கருவியின் பயன்பாட்டைப் பொறுத்து, பல்வேறு வெப்ப நிலை அளவுகள் ஆய்வுக்குத் தேர்ந்தெடுக்கப் படுகின்றன. எடுத்துக் காட்டாக, இராணுவத் தளவாடங்களை -60°–165°F வரை ஆய்ந்தால் போதும். ஆனால், விண்வெளி கருவிகளானால், 0°F இலிருந்து பல்லாயிரம் பாகை அளவு வரை ஆய்வது இன்றியமையாததாகிறது. ஆய்வுக்குப் பயன்படும் தனியறைகள் உயர் வெப்ப நிலையை நீண்ட கால அளவிற்கு உருவாக்கி வைத்திருக்கக் கூடியவையாக இருப்பதோடு, தீர்மானிக்கப் படுகிற விகிதத்தில், நேரம் செல்லச் செல்ல வெப்ப நிலையைச் சிறிது சிறிதாகக் கூட்டவோ, குறைக்கவோ வல்லவையாகவும் இருத்தல் வேண்டும். இவ்வாறு செய்வதன் மூலம் செயல்பாட்டுச் சூழலில் (actual environment) உருவாகக் கூடிய வெப்ப நிலை மாற்றங்கள் செயற்கையாக உருவாக்கப் படுகின்றன. எடுத்துக் காட்டாக, திறந்த வெளியில் நிறுத்தி வைக்கப் போகும் ஒரு கருவியை ஆய்வு செய்வதாகக் கொள்ளலாம். உண்மைச் சூழலில், அக்கருவியின் மீது வைகறையில் இளம் வெப்பம் இருக்கும். பிறகு, நேரம் செல்லச் செல்ல வெயில் ஏறுவதால், வெப்பம் சீராக உயர்ந்து, நண்பகலில் உச்ச நிலை அடையும். பின்னர், சீராகக் குறையும். சில சமயம், இரவு வேளையில் குளிராகவும் இருக்கலாம். இதே சூழலை ஆய்வகத்தில் உருவாக்க, தனியறையின் வெப்பக் கட்டுப்பாட்டுக் கருவியில் முதலில் இருக்க வேண்டிய வெப்ப நிலை, ஒரு மணி நேரத்திற்கு எத்தனைப் பாகை வெப்பம் ஊட்டப் பட வேண்டும், உச்ச வெப்ப நிலையின் அளவு பின்னர், எந்த விகிதத்தில் வெப்பம் குறைய வேண்டும். இரவு நேரக் குளிர்ச்சியை உருவாக்கக் குளிர்வூட்டி எப்போது செயல்பட வேண்டும் போன்ற அனைத்துத் தசுவல்களும், முன்னதாகவே பதிவு செய்யப்பட்டு விடுகின்றன. பின்னர், செயல்பாட்டுச் சூழல் போன்ற மாதிரிச் சூழல் தனியறையில் தானாகவே உருவாக்கப்பட்டு விடும். இச்சூழலில் கருவி ஆய்வு செய்யப்படும். அழுத்த ஆய்வுகள். பொதுவாக அனைத்துக் கருவிகளும், கடல் மட்ட அழுத்தத்திலேயே செயல் படுகின்றன. மிகு உயரத்தில் பயன்படும் கருவிகள் குறைந்த அழுத்தத்திலும், விண்வெளிக் கருவிகள் ஏறக் குறைய, அழுத்தமே இல்லாத நிலையிலும் செயல்படுகின்றன. மேலும், சில கருவிகள் சுரங்கம் மற்றும் கடலுக்கு அடியில் பயன்படும் போது, மிகை அழுத்தத்தில் செயல் பட வேண்டியுள்ளது. எனவே, வெப்ப நிலை ஆய்வுக்குப் பயன்படும் அதே தனியறையில் அழுத்த ஏற்றிகளும், வெற்றிடம் உருவாக்கும் கருவியும் பொருத்தப் படுகின்றன. இவற்றின் மூலம், முன்னரே தீர்மானித்த அழுத்தத்தை உயர்த்தவும், குறைக்கவும், கட்டுப்படுத்தவும் முடியும். பதிவு கருவிகளின் உதவியால் அழுத்தத்தில் உருவாக்கப்பட்ட மாற்றங்களைப் பதிவு செய்யலாம். ஈரப் பதம், மணல், காளான் ஆய்வுகள். பொதுவாக, அனைத்துக் கருவிகளும் ஈரப் பதமான சூழல், உப்பு நீர்த் தாரை, காற்றினால் வாரி அடிக்கப் படும் மணல் ஆகியவற்றால் பாதிக்கப் படுகின்றன. இவற்றோடு, ஈரப் பதம் உயர்ந்தால், சில வகைக் காளான்கள் முளைக்கும் வாய்ப்பு உண்டு. பல வகை மின் கருவிகள் இக்காளான்களால் பெரிதும் பாதிக்கப் படுகின்றன. வெப்ப நிலை ஆய்வுகளுக்குப் பயன்படும் அதே தனியறையில் காற்றின் ஈரப் பதத்தைக் கூட்டவும், குறைக்கவும் வல்ல கருவிகள் பொருத்தப்படுகின்றன. மணல் ஆய்வுக்கென்று மணலைப் பல்வேறு வேகத்தில் வாரி அடிக்கக் கூடிய கருவிகள் பயன்படுகின்றன. முடுக்கம் மற்றும் அதிர்வு ஆய்வுகள். பல்வேறு எந்திரங்களும், கருவிகளும் வேறுபடும் முடுக்கத்தாலும், பலவகை அதிர்வுகளாலும் பாதிக்கப்படுகின்றன. சான்றாக ஏவூர்தியின் கட்டுப்பாட்டுச் செலுத்தத்தின் போது, கருவிகள் உயர் முடுக்கத்தால் தாக்கப் படுகின்றன; மறு நுழைவின் (reentry) போது, மிகுதியான முடுக்கக் குறைவால் பாதிக்கப் படுகின்றன; ஏவுகணை, ஊக்கி (booster) போன்றவை பிரியும் போது, உயர் அதிர்ச்சிக்குள்ளாகின்றன. முடுக்க ஆய்வு, மைய விலக்குக் கருவி அல்லது நீள்பாதைக் கருவி மூலம் நிகழ்த்தப் படுகிறது. மைய விலக்குக் கருவியில் ஆய்வு செய்யப் பட வேண்டிய கருவி, கை போன்ற அமைப்பில் பொருத்தப் படுகிறது. இந்த அமைப்பு மிக வேகமாகச் சுழற்றப் படுகிறது. இதன் விளைவாகக் கருவியில் மைய விலக்கு முடுக்கம் ஏற்படுகிறது. சுழல் வேகத்தை மாற்றுவதன் மூலம், முடுக்கத்தின் அளவை மாற்றலாம். மையத்தில் சுழலும் இணைப்புகள் மூலம், கருவிகளுக்கான வெளிக் கொணரப் படுகிறது. கருவியின் மீது, முடுக்கத்தின் திசையை மாற்ற வேண்டுமானால், சுழலும் கரத்தின் சார்பில் ஆய்வுக் கருவியின் நிலையை மாற்றலாம். நீள் பாதைக் கருவியில், மிக நீண்ட தொலைவிற்கு நேராகவும், மேடு பள்ளமற்றதாகவும் இருப்புப் பாதை அமைக்கப் படுகிறது. இதன் மீது, நகர வல்ல ஊர்தி போன்ற அமைப்பே நீள் பாதைக் கருவி. இக்கருவி ஏவூர்திகளின் மூலம், மிக விரைவாக முடுக்கப் படலாம். இதன் மூலம், ஏவூர்திகள் சந்திக்கப் போகும் முடுக்கச் சூழலை எளிதில் உருவாக்கலாம். முடுக்கக் குறைவைக் காண்பதற்கு, இருப்புப் பாதையின் நடுவே நீண்டு கிடக்கும் பாத்திரம் போன்ற ஓர் அமைப்பில் நீர் நிரப்பப் படுகிறது. நகரும் ஊர்தியின் கீழ்ப் புறமாக ஒரு தகடு இந்த நீருக்குள் வருமாறு பொருத்தப் படுகிறது. இந்தத் தகட்டிற்கு நீரினால் ஏற்படுத்தப்படும் தடை மிக விரைவாக முடுக்கத்தைக் குறைத்து விடுகிறது. மின் முறையிலோ, மின் எந்திரவியல் முறையிலோ, கட்டுப்பாடாக அதிர்வுகளை உருவாக்க வல்ல கருவியின் மேல் ஆய்வுக்குரிய கருவி வைக்கப் படுகிறது. தேவையான அதிர்வுகள் உருவாக்கப்பட்ட நிலையில் கருவி ஆய்வு செய்யப்படுதல் அதிர்வு ஆய்வு எனப்படும். —வயி. அண்ணாமலை நூலோதி. Harold A. Rothbart. Mechanical Design and System Hand Book, c Graw-Hill Book Company, London, 1964.