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 qui sont généralement mesurés à l’aide de la dilatométrie comprennent les changements de volume dus aux fluctuations de température, aux réactions chimiques, à l’absorption de fluides ou à des contraintes physiques telles que la pression sur une substance solide. De nombreux dilatomètres sont des instruments scientifiques très complexes, mais il existe également des types simples de dilatomètres. Un exemple d’appareil simple est un thermomètre à mercure. Lorsque le mercure se réchauffe, il se dilate et c’est cette augmentation de volume qui est mesurée par l’échelle d’un thermomètre à mercure.
Certains types différents de dilatomètres comprennent le dilatomètre à plaque plate, le dilatomètre à bielle et les dilatomètres laser et optiques modernes plus avancés. Les dilatomètres à plaque plate, parfois appelés dilatomètres de capacité, se caractérisent par le fait qu’ils comportent deux plaques, dont l’une est fixe et l’autre mobile. 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. Lorsqu’elle se dilate, par exemple, si la température est élevée, alors la dilatation repousse le plateau mobile. La plaque mobile peut être connectée à un ordinateur capable de mesurer même de petits mouvements.
Les dilatomètres à bielle, également parfois appelés dilatomètres à tige de poussée, sont généralement utilisés pour mesurer l’expansion d’un matériau lorsqu’il est chauffé. Dans ce type de dispositif, la variation de volume de l’éprouvette est mesurée par rapport à la tige à l’intérieur de l’instrument. Cette tige est une éprouvette témoin avec un coefficient de dilatation connu, et la comparaison de l’éprouvette avec la tige permet à l’utilisateur de calculer la dilatation de l’éprouvette soumise à l’essai au dilatomètre.
Les tests au dilatomètre avec des appareils laser ou optiques modernes peuvent être extrêmement sensibles et mesurer de minuscules changements de volume. Certains dilatomètres laser, par exemple, fonctionnent en faisant passer un faisceau laser à plusieurs reprises sur l’élément de test, et un récepteur laser mesure les changements infimes du diamètre de l’ombre résultante. Un dilatomètre optique utilisera généralement un appareil photo numérique sensible pour enregistrer de minuscules changements dans la taille d’un objet ou d’une substance. Cela a l’avantage supplémentaire d’être un système sans contact qui peut être utilisé pour des articles ou des substances qui doivent être mesurés sans être manipulés physiquement.