ДИЛАТОМЕТР

ДИЛАТОМЕТР (от лат. dilato - расширяю и ...метр), прибор, измеряющий изменения размеров тела, вызванные воздействием темп-ры, давления, электрич. и магнитного полей, ионизирующих излучений или к.-л. др. факторов. Наиболее важная характеристика Д.- его чувствительность к абс. изменению размеров тела.

Распространение получили оптико-механические, ёмкостные, индукционные, интерференционные, рентгеновские, радиорезонансные Д. В оптико-механическом Д. изменение размеров исследуемого образца вызывает смещение светового указателя (рис. 1). Изменение длины образца определяют либо на основе предварительной калибровки прибора, либо из геом. соотношений. Чувствительность Д. ~ 10^-6-10^-7 см. В ёмкостных Д. изменение размеров исследуемого образца приводит к изменению ёмкости конденсатора, к-рый служит в них датчиком (иногда поверхность образца является одной из пластин конденсатора). Для определения изменения размеров образца по изменению ёмкости прибор предварительно калибруется. Чувствительность Д. ~ 10^-9 см.

Рис. 1. Схема оптико-механического дилатометра: 1 - исследуемый образец; 2 - шток; 3 - зажим; 4 - зеркало, прикреплённое к валику 5; б- магнит, притягивающий зажим; 7 - источник света; 8 - зрительная труба.

В индукционных Д. изменение размера образца вызывает взаимное смещение катушек индуктивности, что приводит к изменению их индуктивности взаимной. Для определения изменения размеров образца индукц. Д. осуществляют предварит, калибровку прибора. Чувствительность Д. ~ 10^-9 см. В интерференционном Д., основанном на принципе Физо (рис. 2), получают интерференц. картину при освещении монохроматйч. светом двух оптич. пластин, между к-рыми расположен исследуемый образец. Поскольку интерфе-ренц. картина получается при наложении пучков света, отражённых только от ниж. плоскости верхней пластины и от верхней плоскости нижней (остальные картины убираются из поля зрения спец. расположением пластин), то сдвиг интерференц. полос происходит только при изменении длины образца. По сдвигу полос и длине световой волны рассчитывают изменение длины образца. Чувствительность Д. ~ 10^-8 см. Рентгеновским Д. (по существу установкой для рентгено-структурного анализа) измеряют изменение параметров кристаллич. решётки исследуемого тела по рентгенограммам, снятым одним из известных способов (см. Рентгеновский структурный анализ). Чувствительность Д. в пересчёте на макроразмеры ~ 10^-5-10^-6см. В радиорезонансных Д. датчиком служит полый резонатор, к-рый может быть изготовлен из исследуемого материала или иметь упругую стенку, соединённую с образцом. В обоих случаях при изменении размеров исследуемого образца изменяется объём резонатора, что приводит к изменению резонансной частоты (см. Резонанс). По сдвигу резонансной частоты рассчитывается изменение размеров образца. Чувствительность Д. доведена до 10^-12см.

Рис. 2. Схема интерференционного дилатометра: 1 - источник света; 2 -конденсор; 3 - полупрозрачное зеркало; 4 - нижняя плоскость верхней пластины; 5 - верхняя плоскость нижней пластины; 6 - исследуемый образец; 7 -интерференционная картина в плоскости АА; 8 -линза, позволяющая наблюдать интерференционную картину.

Конструкция Д., как правило, предусматривает возможность изменения внешних физ. воздействий на исследуемый образец (в частности, изменение темп-ры образца и её стабилизацию). Особое внимание при измерениях уделяется учёту расширения (сжатия) окружающих образец тел: передающих звеньев Д. и др.

Для веществ, находящихся в жидком или газообразном состоянии, рассматривают только объёмное расширение. Д. для определения объёмного расширения жидкостей конструктивно весьма разнообразны, но по принципу действия сводятся гл. обр. к след. типам: 1) жидкость заполняет резервуар и часть тщательно калиброванного капилляра; наблюдают изменение уровня жидкости в капилляре при изменении темп-ры; 2) жидкость, заполняющая резервуар известного объёма, при нагревании частично из него вытекает; по массе вылившейся жидкости определяют её массу в резервуаре при темп-ре опыта, а следовательно, плотность жидкости в зависимости от темп-ры. Коэфф. теплового расширения материала резервуара в обоих случаях должен быть известен. Методом калиброванного капилляра можно измерить объёмное тепловое расширение и твёрдого тела, поместив его в резервуар, заполненный жидкостью с известным коэфф. теплового расширения. Для измерения теплового расширения жидкостей применялся также метод сообщающихся сосудов, предложенный П. Дюлонгом и А. Пти (1818). Измерение объёмного расширения газов осуществляют Д., работающими по принципу газового термометра.

Лит.: Стрелков П. Г., Косоуров Г. И., Самойлов Б. Н., Дилатометр для образцов малых размеров, "Изв. АН СССР. Сер. физическая", 1953, т. 17, № 3, с. 383; Стрелков П. Г., Новиков а С. И., Кварцевый дилатометр для низких температур, "Приборы и техника эксперимента", 1957, Jsfe 5, с. 105; Рudаlov V. М., Khaikin M. S., Dilatometer with a sensitivity of 10^-4 Angstom, "Cryogenics", 1969, v. 9, № 2, p. 128; Со1lins J. G., White G. K., Thermal

expansion of solids, "Progress in Low Temperature Physics", 1964, v. 4, p. 450; Symposium on thermal expansion of solids, "Journal of Applied Physics", 1970, v. 41, № 13. Я. С. Агранович.

Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»

ДИЛАТОМЕТР

Синонимы слова "ДИЛАТОМЕТР":

Смотреть что такое ДИЛАТОМЕТР в других словарях:

Рекомендуем посмотреть: