Значение слова ДИЛАТОМЕТР в Большой советской энциклопедии, БСЭ

ДИЛАТОМЕТР

(от лат. dilato - расширяю и ...метр ), прибор, измеряющий изменения размеров тела, вызванные воздействием температуры, давления, электрического и магнитного полей, ионизирующих излучений или каких-либо др. факторов. Наиболее важная характеристика Д. - его чувствительность к абсолютному 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 геометрических соотношений. Чувствительность Д. ~ 10-6-10-7 см . В ёмкостных Д. изменение размеров исследуемого образца приводит к изменению ёмкости конденсатора , который 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 .

В индукционных Д. изменение размера образца вызывает взаимное смещение катушек индуктивности, что приводит к изменению их индуктивности взаимной . Для определения изменения размеров образца индукционного Д. осуществляют предварительную калибровку прибора. Чувствительность Д. ~ 10-9 см . В интерференционном Д., основанном на принципе Физо ( рис. 2 ), получают интерференционную картину при освещении монохроматическим светом двух оптических пластин, между которыми расположен исследуемый образец. Поскольку интерференционная картина получается при наложении пучков света, отражённых только от нижней плоскости верхней пластины и от верхней плоскости нижней (остальные картины убираются из поля зрения специальным расположением пластин), то сдвиг интерференционных 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 рентгеноструктурного анализа) измеряют изменение параметров кристаллической решётки исследуемого тела по рентгенограммам , снятым одним из известных способов (см. Рентгеновский структурный анализ ). Чувствительность Д. в пересчёте на макроразмеры ~10-5-10-6 см . В радиорезонансных Д. датчиком служит полый резонатор, который 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 10-12 см .

Конструкция Д., как правило, предусматривает возможность изменения внешних физических воздействий на исследуемый образец (в частности, изменение температуры 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 главным образом к следующим типам: 1) жидкость заполняет резервуар и часть тщательно калиброванного капилляра; наблюдают изменение уровня жидкости в капилляре при изменении температуры; 2) жидкость, заполняющая резервуар известного объёма, при нагревании частично из него вытекает; по массе вылившейся жидкости определяют её массу в резервуаре при температуре опыта, а следовательно, плотность жидкости в зависимости от температуры. Коэффициент 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 коэффициентом 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., Новикова С. И., Кварцевый дилатометр для низких температур, 'Приборы и техника эксперимента', 1957, | 5, с. 105; Pudalov V. M., Khaikin M. S., Dilatometer with a sensitivity of 10-4 Angstom, 'Cryogenics', 1969, v. 9, | 2, p. 128; Collins 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.

Большая советская энциклопедия, БСЭ.