膨張計とは

膨張計は、流体または固体で発生する体積の変化を測定するために使用される科学的なデバイスです。 通常膨張計を使用して測定される体積変化のタイプには、温度変動、化学反応、流体の吸収、または固体物質への圧力などの物理的ストレスによる体積変化が含まれます。 多くの膨張計は非常に複雑な科学機器ですが、いくつかの単純なタイプの膨張計もあります。 単純なデバイスの一例は、水銀温度計です。 水銀が温まると膨張し、水銀温度計の目盛りで測定されるのはこの体積の増加です。

いくつかの異なるタイプの膨張計には、フラットプレート膨張計、コネクティングロッド膨張計、およびより高度な最新のレーザーおよび光学膨張計が含まれます。 フラットプレート膨張計は、容量膨張計とも呼ばれ、2つのプレートがあり、一方は固定でもう一方は移動可能です。 このタイプのツールは、固体材料の体積の変化を測定するためによく使用されます。 測定対象の材料の細長い部分がデバイスに挿入されます。 たとえば、温度が上昇すると、膨張すると可動板が押されます。 可動プレートは、小さな動きでも測定できるコンピューターに接続できます。

プッシュロッド膨張計とも呼ばれる接続ロッド膨張計は、通常、材料が加熱されたときの膨張を測定するために使用されます。 このタイプのデバイスでは、試験片の体積の変化は、機器内部のロッドに対して測定されます。 このロッドは、既知の膨張係数を持つコントロール試験片であり、試験片とロッドの比較により、ユーザーは膨張計試験を受ける試験片の膨張を計算できます。

最新のレーザーまたは光学デバイスを使用した膨張計のテストは非常に感度が高く、体積の小さな変化を測定できます。 たとえば、一部のレーザー膨張計は、レーザービームをテストアイテム上に繰り返し通過させることで機能し、レーザーレセプタは結果として生じる影の直径の微小な変化を測定します。 光学膨張計は通常、高感度デジタルカメラを使用して、物体または物質のサイズの小さな変化を記録します。 これには、物理​​的に操作せずに測定する必要があるアイテムまたは物質に使用できる非接触システムであるという利点もあります。