Was ist ein Dilatometer?

Ein Dilatometer ist ein wissenschaftliches Gerät zur Messung von Volumenänderungen, die in Flüssigkeiten oder Feststoffen auftreten. Die Arten von Volumenänderungen, die üblicherweise unter Verwendung von Dilatometrie gemessen werden, umfassen Volumenänderungen aufgrund von Temperaturschwankungen, chemischen Reaktionen, Absorption von Flüssigkeiten oder physikalischer Beanspruchung wie Druck auf eine feste Substanz. Viele Dilatometer sind hochkomplexe wissenschaftliche Instrumente, aber es gibt auch einige einfache Arten von Dilatometern. Ein Beispiel für ein einfaches Gerät ist ein Quecksilberthermometer. Wenn Quecksilber wärmer wird, dehnt es sich aus, und diese Volumenzunahme wird durch die Skala eines Quecksilberthermometers gemessen.

Einige verschiedene Arten von Dilatometern umfassen das Flachplattendilatometer, das Pleueldilatometer und die fortschrittlicheren modernen Laser- und optischen Dilatometer. Flachplatten-Dilatometer, manchmal auch als Kapazitäts-Dilatometer bezeichnet, zeichnen sich durch zwei Platten aus, von denen eine stationär ist und eine andere sich bewegen kann. Diese Art von Werkzeug wird häufig zum Messen von Volumenänderungen von festen Materialien verwendet. Ein langes dünnes Stück des zu messenden Materials wird in das Gerät eingeführt. Wenn es sich ausdehnt, wenn beispielsweise die Temperatur erhöht wird, drückt die Ausdehnung auf die bewegliche Platte. Die bewegliche Platte kann mit einem Computer verbunden sein, der selbst winzige Bewegungen messen kann.

Pleueldilatometer, manchmal auch Schubstangendilatometer genannt, werden typischerweise verwendet, um die Ausdehnung eines Materials zu messen, wenn es erwärmt wird. Bei diesem Gerätetyp wird die Volumenänderung des Prüflings relativ zum Stab im Inneren des Instruments gemessen. Dieser Stab ist eine Kontrollprobe mit einem bekannten Ausdehnungskoeffizienten, und der Vergleich des Prüflings mit dem Stab ermöglicht es dem Benutzer, die Ausdehnung des Prüflings zu berechnen, der dem Dilatometertest unterzogen wird.

Dilatometertests mit modernen Lasern oder optischen Geräten können äußerst empfindlich sein und winzige Volumenänderungen messen. Bei einigen Laserdilatometern wird beispielsweise ein Laserstrahl wiederholt über den Prüfling geleitet, und ein Laserempfänger misst winzige Änderungen des Durchmessers des resultierenden Schattens. Ein optisches Dilatometer verwendet normalerweise eine empfindliche Digitalkamera, um winzige Änderungen in der Größe eines Objekts oder einer Substanz aufzuzeichnen. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, ein berührungsloses System zu sein, das für Gegenstände oder Substanzen verwendet werden kann, die gemessen werden müssen, ohne physikalisch manipuliert zu werden.