Qu'est-ce qu'un dilatomètre?
Un dilatomètre est un appareil scientifique utilisé pour mesurer les changements de volume qui se produisent dans les fluides ou les solides. Les types de changements de volume habituellement mesurés avec une dilatométrie comprennent les changements de volume dus aux fluctuations de température, aux réactions chimiques, à l'absorption de fluides ou aux contraintes physiques telles que la pression exercée sur une substance solide. De nombreux dilatomètres sont des instruments scientifiques extrêmement complexes, mais il existe également quelques types simples de dilatomètres. Un thermomètre à mercure est un exemple d'appareil simple. Lorsque le mercure se réchauffe, il se dilate et c'est cette augmentation de volume qui est mesurée par l'échelle sur un thermomètre à mercure.
Parmi les différents types de dilatomètres, on peut citer le dilatomètre à plaque plate, le dilatomètre à bielle et les dilatomètres optiques et laser plus avancés. Les dilatomètres à plaque plate, également parfois appelés dilatomètres à capacité, se caractérisent par le fait qu’ils ont deux plaques, l’une stationnaire et l’autre pouvant se déplacer. Ce type d’outil est souvent utilisé pour mesurer les changements de volume de matériaux solides. Un long morceau mince du matériau à mesurer est inséré dans l'appareil. Quand il se dilate, par exemple si la température est élevée, alors la dilatation pousse la plaque mobile. La plaque mobile peut être connectée à un ordinateur capable de mesurer même des mouvements minuscules.
Les dilatomètres à bielle, également parfois appelés dilatomètres à tige-poussoir, sont généralement utilisés pour mesurer la dilatation d’un matériau lorsqu’il est chauffé. Dans ce type d'appareil, la variation de volume de l'éprouvette est mesurée par rapport à la tige à l'intérieur de l'instrument. Cette tige est un échantillon de contrôle avec un coefficient de dilatation connu et la comparaison de l'échantillon à la tige permet à l'utilisateur de calculer l'expansion de l'échantillon soumis au test au dilatomètre.
Les tests au dilatomètre avec des dispositifs optiques ou à laser modernes peuvent être extrêmement sensibles et mesurer des changements minimes de volume. Certains dilatomètres laser, par exemple, fonctionnent en faisant passer un faisceau laser de manière répétée sur l'élément à tester, et un récepteur laser mesure les variations minimes du diamètre de l'ombre résultante. Un dilatomètre optique utilise généralement un appareil photo numérique sensible pour enregistrer de minuscules modifications de la taille d'un objet ou d'une substance. Cela présente l'avantage supplémentaire d'être un système sans contact qui peut être utilisé pour les articles ou les substances qui doivent être mesurés sans être manipulés physiquement.