Dilatometr
Dylatometr (DIL) - Precyzyjny pomiar rozszerzalności cieplnej materiałów
Dylatometry umożliwiają dokładne określenie termicznej rozszerzalności liniowejciał stałych, proszków lub próbek w określonych warunkach temperaturowych. Poprzez precyzyjne rejestrowanie zmian długości mogą być przejścia fazowe, procesy spiekania i inne termiczne właściwości materiału mogą być rzetelnie analizowane – jest to decydujący czynnik dla badań, kontroli jakości i rozwoju materiałów.
Od 1957 opracowujemy i produkujemy dylatometry spełniające szeroki zakres wymagań: od kompaktowych urządzeń laboratoryjnych po systemy wysokotemperaturowe dla placówek badawczych i zastosowań przemysłowych. Czy materiały metalowe, ceramika, szkła, polimery lub materiałów kompozytowych – odpowiednie rozwiązanie jest dostępne dla każdej branży, każdego zakresu temperatur i każdego zastosowania.
W naszych broszurach znajdziesz przegląd wszystkich modeli. Chętnie doradzimy również indywidualnie, aby znaleźć optymalny system do zadań pomiarowych.
Nasze urządzenia są zgodne z międzynarodowymi standardami takich jak ASTM D696, ASTM E2550, ASTM E228, ASTM E831, ASTM E1131, ASTM D3175, ASTM D3850, ASTM D6370, ASTM D6375, ISO/DIS 9924, ISO 11358, DIN EN ISO 11359 i gwarantują powtarzalne, zgodne z normami wyniki.
Nasze najlepsze dylatometry zapewniające maksymalną precyzję
Wszystkie dylatometry w skrócie
Dylatometria dylatometria jest jedną z najważniejszych metod określania liniowej rozszerzalności cieplnej materiałów. Dostarcza podstawowych informacji na temat przemian fazowych, procesów spiekania, temperatur zeszklenia i zmian strukturalnych pod wpływem temperatury.
Od 1957 Linseis opracowuje i produkuje jedną z najbardziej wszechstronnych serii dylatometrów (DIL). dylatometrów (DIL) na całym świecie. Systemy te umożliwiają wysoce precyzyjne i zautomatyzowane pomiary zmian długości ciał stałych, proszków, past i cieczy w zakresie temperatur od -263 °C do 2800 °C.
Mierzone zmienne i zastosowania:
- Określenie współczynnika rozszerzalności cieplnej (CTE)
- Liniowa rozszerzalność cieplna (ΔL)
- Temperatury spiekania i etapy spiekania
- Określenie przejścia szklistego (Tg)
- Przejścia fazowe
- Optymalizacja procesów wypalania
- Zmiany objętości
- Spiekanie z kontrolowaną szybkością (RCS)
- Rozkład
- Zmiana gęstości
ā – średni współczynnik rozszerzalności
L₀ – początkowa długość próbki
ΔL – zmiana długości
ΔT – zmiana temperatury
Obliczanie współczynnika rozszerzalności cieplnej
Wynikiem pomiaru dylatometrycznego jest zależna od temperatury i czasu zmiana długości próbki.
średni współczynnik rozszerzalności (ā) opisuje, jak bardzo materiał rozszerza się lub kurczy przy określonej zmianie temperatury.
Wynika on ze stosunku względnej zmiany długości do zmiany temperatury i jest obliczany za pomocą następującego równania:
Pomiar odbywa się poprzez włożenie próbki w kształcie pręta do uchwytu próbki i podłączenie jej do systemu pomiaru długości za pomocą tłoka czujnika.
Podczas zdefiniowanych szybkości ogrzewania lub chłodzenia system rejestruje zmianę długości próbki w sposób precyzyjny i ciągły.
Umożliwia to pomiar rozszerzalności cieplnej, przemian fazowych, temperatur zeszklenia i procesów spiekania. Rozszerzalność cieplna, przemiany fazowe, temperatury zeszklenia i procesy spiekania mogą być rzetelnie analizowane. rzetelnie analizowane.
Warianty dylatometru i zasady projektowania
Ustawienie poziome
Dylatometry o konstrukcji poziomej charakteryzują się prostą, solidną konstrukcją i atrakcyjnym stosunkiem ceny do wydajności.
Są idealnym wyborem dla średniego zakresu temperatur i umożliwiają wygodną obsługę próbek oraz ich szybką wymianę.
Ponadto można wdrożyć niestandardowe systemy dla większych próbek w celu uwzględnienia specjalnych zastosowań lub nietypowych geometrii.
Ustawienie pionowe
Dylatometry ustawione pionowo działają zgodnie z zasadą zerowego tarcia, w której próbka styka się tylko z ogranicznikiem końcowym i popychaczem – co zapewnia maksymalną precyzję pomiaru bez strat związanych z tarciem mechanicznym.
W zależności od konfiguracji można zintegrować do trzech pieców, aby pokryć cały zakres temperatur od -180 °C do 2800 °C. Dzięki temu systemy pionowe nadają się zarówno do niskich, jak i ekstremalnie wysokich temperatur. Dzięki temu systemy pionowe nadają się zarówno do niskich, jak i ekstremalnie wysokich temperatur.
Kolejną zaletą jest zwiększona przepustowość próbek:
Gorący piec można uruchomić automatycznie, podczas gdy zimny piec jest już gotowy do następnego pomiaru – znacznie przyspiesza to proces przełączania.
Orientację piekarnika można dostosować w zależności od zastosowania:
W niskich temperaturach kuchenka znajduje się na dole (komora pomiarowa na górze), aby zapewnić optymalny dostęp do gazu, ponieważ zimne powietrze opada w dół.
Przy wysokich temperaturach piekarnik jest umieszczony na górze (komora pomiarowa na dole), dzięki czemu gorące powietrze przepływa do góry, a obszar czujnika pozostaje odciążony termicznie.
Systemy pionowe oferują również niewielkie rozmiary i minimalizują wymagania dotyczące przestrzeni laboratoryjnej.
Są one dostępne w różnych wersjach – jako dylatometry pojedyncze, różnicowe/podwójne lub quattro do pomiaru jednej, dwóch lub czterech próbek jednocześnie.
Możliwy pomiar
Możliwy pomiar
Pomiar nie jest możliwy
| Device | Coefficient of thermal expansion (CTE) | Defined atmospheres | High-temperature range | Multiple measurements | Deformation/ Quenching | Non-contact measurement (sintering) | Calculated DTA | Relative density (density determination) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DIL L75 Horizontal |  | | | |  |  | | |
| DIL L75 Vertical | | | | | | | | |
| DIL L76 Horizontal | | | | | | | | |
| DIL L74 HM | | | | | | | | |
| DIL L74 OD | | | | | | | | |
| DIL L78 | | | | | | | | |
| DIL L70 HP | | | | | | | | |
| DIL L75 Quattro | | | | | | | | |
Rozszerzenia
Aby zoptymalizować działanie dylatometrów, dostępne są różne dodatki i moduły rozszerzeń. dodatki i moduły rozszerzeń są dostępne. Umożliwiają one dostosowanie systemu pomiarowego do konkretnych zastosowań, materiałów lub warunków procesowych.
Poprzez dodatkowej kontroli gazu można precyzyjnie ustawić określone atmosfery, takie jak powietrze, próżnia lub gaz obojętny – idealne do próbek wrażliwych na utlenianie lub reaktywnych.
Czujniki siły i jednostki obciążenia rozszerzają pomiar o parametry termomechaniczne, takie jak ciśnienie lub odkształcenie.
rozszerzenia optyczne lub laserowe mogą być używane do rejestrowania zmian długości bez kontaktu i z wysoką rozdzielczością.
Dalsze dodatki, takie jak automatyczne podajniki próbek, urządzenia zabezpieczające i kalibracyjne lub moduły oprogramowania do analizy danych zwiększają wydajność, bezpieczeństwo i powtarzalność pomiarów.
Oznacza to, że dylatometry Linseis mogą być indywidualnie konfigurowane – dla maksymalnej elastyczności w badaniach, rozwoju i zapewnieniu jakości.
Czy jesteś zainteresowany urządzeniem pomiarowym dylatometru ?
Chcesz przeprowadzić pomiar próbki
?
Skontaktuj się z nami już dziś!
Korzyści dla użytkownika - unikalne cechy dylatometrów Linseis
Linseis od dziesięcioleci wyznacza standardy w dylatometrii.
Nasze systemy łączą w sobie maksymalną precyzję, modułową elastyczność i innowacje techniczne – zapewniając wiarygodne wyniki w badaniach, rozwoju i zapewnianiu jakości.
1. Dylatometr pionowy o zerowym tarciu
Pionowa konstrukcja z beztarciowym mocowaniem próbki („konstrukcja beztarciowa”) zapewnia maksymalną dokładność pomiaru – nawet w temperaturach do 2800 °C.
System pomiarowy pozostaje stabilny termicznie, odgazowanie jest optymalnie odprowadzane, a wyniki są powtarzalne w długim okresie.
2. system wielopiecowy i quattro
Dzięki możliwości połączenia nawet trzech pieców i jednoczesnego pomiaru czterech próbek, dylatometry Linseis oferują maksymalną elastyczność i produktywność.
To unikalne połączenie wielokrotnie zwiększa przepustowość – idealne do pomiarów seryjnych, porównywania materiałów lub optymalizacji procesów.
3. hybrydowe systemy pomiarowe i interferometry Michelsona
Niezależnie od tego, czy jest to klasyczna dylatometria prętowa, czy technologia laserowa o wysokiej rozdzielczości – Linseis obejmuje wszystkie zasady pomiaru.
Połączenie technologii LVDT i enkodera optycznego umożliwia absolutne, niewymagające konserwacji pomiary bez materiału referencyjnego – unikalny punkt sprzedaży na rynku.
Dlaczego Linseis - różnica w dylatometrii
Długoterminowe Inwestycja z wartością dodaną
W Linseis koncentrujemy się nie tylko na precyzji, ale także na zrównoważonej wartości dodanej w całym cyklu życia.
Nasze systemy oferują najniższe koszty operacyjne w swojej klasie – dzięki trwałym, niewymagającym konserwacji komponentom, solidnej konstrukcji i inteligentnej konserwacji oprogramowania.
Mniejsza liczba zgłoszeń serwisowych, krótsze przestoje i ciągłe zdalne aktualizacje zapewniają maksymalną dostępność systemu i zabezpieczenie na przyszłość – na nadchodzące dziesięciolecia.
Dostosowane Rozwiązania – elastyczność w standardzie
Każde zadanie pomiarowe jest unikalne – dlatego Linseis nie produkuje standardowych urządzeń, ale niestandardowe systemy dostosowane dokładnie do Twojej aplikacji.
Niezależnie od tego, czy potrzebujesz specjalnego pieca, specjalnych czujników, rozszerzonego zakresu temperatur czy integracji oprogramowania specyficznego dla klienta – nasz doświadczony zespół inżynierów opracowuje rozwiązania, które idealnie spełniają Twoje wymagania.
Dzięki naszej modułowej architekturze produktu indywidualizacja staje się standardem – szybko, precyzyjnie i niezawodnie.
Własna technologia od 1957 roku
Linseis jest pionierem technologicznym w dziedzinie analizy termicznej od ponad sześciu dekad.
Dzięki najwyższemu wskaźnikowi produkcji własnej w branży i własnemu działowi badawczo-rozwojowemu, Linseis tworzy systemy, które wyznaczają standardy w zakresie precyzji, stabilności i możliwości dostosowania.
Od konstrukcji mechanicznej po elektronikę i oprogramowanie, każdy podstawowy element systemu jest opracowywany we własnym zakresie – dla doskonałego technologicznie, bezkompromisowo precyzyjnego sprzętu „Made in Germany”.
Ekspertyza w zakresie oprogramowania na najwyższym poziomie
Dzięki nowemu pakietowi oprogramowania LiEAP, Linseis na nowo definiuje standardy analizy termicznej.
Modułowa konstrukcja, intuicyjna obsługa i najnowocześniejsze funkcje oceny i zdalnego sterowania zapewniają maksymalną wydajność, przejrzystość i kontrolę na każdym etapie procesu.
Obszary zastosowania dylatometrii
Często zadawane pytania dotyczące dylatometrii
Jaka jest różnica między dylatometrem a TMA?
Dylatometr mierzy bezwzględne zmiany wymiarów (ΔL) próbki w funkcji temperatury lub czasu, zwykle przy minimalnym obciążeniu mechanicznym.
Z drugiej strony, analizator termomechaniczny (TMA ) wywiera określoną siłę na próbkę i rejestruje jej odkształcenie. Oprócz indukowanych termicznie zmian długości, rejestrowane są również efekty lepkosprężyste lub plastyczne.
Dylatometria jest zatem idealna do badań rozszerzalności cieplnej, skurczu i spiekania, podczas gdy TMA koncentruje się na odkształceniach mechanicznych pod obciążeniem.
Oprócz klasycznych pomiarów ściskania i penetracji, TMA może również pracować przy rozciąganiu. Metoda ta pozwala na precyzyjną analizę materiałów, które rozciągają się po podgrzaniu lub poddaniu naprężeniom mechanicznym. Pozwala to na badanie elastyczności, pełzania i rozszerzalności cieplnej w realistycznych warunkach – idealnych dla polimerów, folii i materiałów kompozytowych.
Jakie są zalety i wady dylatometrów pionowych i poziomych?
Obie konstrukcje mają swoje specyficzne zalety i są wybierane w zależności od zastosowania.
Dylatometry poziome wyróżniają się prostą, solidną konstrukcją, jednorodnym rozkładem temperatury w komorze próbki i wygodną obsługą próbek. Są one szczególnie odpowiednie do standardowych zastosowań w średnim zakresie temperatur i są uważane za ekonomiczne rozwiązanie do rutynowych analiz.
Z drugiej strony, dylatometry pionowe oferują maksymalną precyzję i stabilność pomiaru, zwłaszcza w wysokich temperaturach. Tak zwana konstrukcja bez tarcia (próbka styka się tylko z ogranicznikiem końcowym i popychaczem) eliminuje wpływy mechaniczne i straty tarcia, co prowadzi do szczególnie powtarzalnych wyników. Ponadto ciepło unosi się do góry, co oznacza, że system pomiarowy pozostaje stabilny termicznie. Kolejną zaletę można dostrzec w badaniach spiekania: w ustawieniu pionowym prawdopodobieństwo przyklejenia się próbki do uchwytu próbki jest znacznie niższe, co umożliwia precyzyjne i wolne od zakłóceń pomiary.
Systemy pionowe umożliwiają również korzystanie z kilku pieców (np. niskotemperaturowych i wysokotemperaturowych), a tym samym obejmują rozszerzony zakres temperatur do 2800 °C.
Ogólnie rzecz biorąc, systemy poziome są idealne do rutynowych i standardowych pomiarów, podczas gdy dylatometry pionowe pokazują swoje mocne strony, jeśli chodzi o maksymalną precyzję, ekstremalne temperatury i złożone zastosowania.
Jakie są zalety lasera DIL L75 (lasera DIL L73) w porównaniu z konwencjonalnymi systemami?
Laser DIL L75 (DIL L73 Laser) wykorzystuje interferometrię laserową do pomiaru bezwzględnych zmian długości bez użycia siły.
Pozwala to uniknąć błędów wynikających z tarcia, histerezy lub dryftu, umożliwiając rozdzielczość poniżej nanometra (do 0,3 nm) i doskonałą powtarzalność – nawet w przypadku próbek odblaskowych lub wrażliwych.
Jaka jest różnica między dylatometrem laserowym a dylatometrem z enkoderem optycznym?
Enkoder optyczny służy jako metoda wykrywania na popychaczu i mierzy względne przemieszczenie za pomocą odbitego światła i kontaktu mechanicznego. Technika ta umożliwia precyzyjne wykrywanie zmiany długości między próbką a punktem odniesienia w oparciu o ruch popychacza.
Z drugiej strony, dylatometr laserowy określa absolutną ekspansję bezpośrednio z przesunięcia fazowego interferencji spójnych wiązek laserowych. Zapewnia to maksymalną dokładność, brak zużycia mechanicznego i brak konieczności stosowania wzorców kalibracyjnych.
Jakie są najważniejsze wymagania dotyczące przygotowania próbek?
Próbki powinny mieć gładką, równoległą powierzchnię i jasno określone wymiary w celu uzyskania powtarzalnych wyników.
Na przykład laser DIL L75 (laser DIL L73) umożliwia elastyczne geometrie o długości do 50 mm i średnicy do 7 mm. Dzięki bezdotykowej zasadzie działania lasera, nawet powierzchnie odblaskowe lub nieodblaskowe mogą być analizowane bez modyfikacji.
Jakie rodzaje detektorów są używane do pomiaru zmian długości w dylatometrach?
Konwencjonalne systemy wykorzystują czujniki LVDT (Linear Variable Differential Transformer) lub czujniki z enkoderem optycznym.
Dylatometry optyczne mają również zintegrowaną kamerę, która wizualnie rejestruje ruch próbki, a tym samym umożliwia precyzyjną kontrolę i dokumentację procesu pomiarowego.
Z drugiej strony dylatometry laserowe wykorzystują detektory interferometryczne, które mierzą przesunięcia fazowe światła z najwyższą precyzją, a tym samym osiągają znacznie wyższą rozdzielczość niż czujniki mechaniczne.
Jakie są zalety i wady różnych czujników (LVDT i enkodera optycznego)?
W dylatometrii do rejestrowania zmian długości wykorzystywane są dwa systemy pomiarowe: czujniki LVDT i enkodery optyczne.
Czujniki LVDT (Linear Variable Differential Transformer) są wytrzymałe, precyzyjne i łatwe w utrzymaniu. Zapewniają bardzo wysoką rozdzielczość i są niewrażliwe na kurz, wibracje lub wahania temperatury. Sprawia to, że są one szczególnie odpowiednie do pomiarów długoterminowych i wysokotemperaturowych, w których stabilność mechaniczna ma kluczowe znaczenie.
Enkodery op tyczne rejestrują bezwzględną pozycję próbki za pomocą systemu pomiarowego opartego na świetle. Umożliwia to bezpośrednie określenie długości początkowej (L₀) po włożeniu próbki – bez oddzielnego pomiaru. Oferują one również większy zakres pomiarowy, co jest szczególnie korzystne w procesach spiekania z dużym skurczem. Są one jednak bardziej wrażliwe na zanieczyszczenia i czasami wymagają kalibracji.
Na życzenie Linseis łączy obie technologie w systemie hybrydowym – łącząc w ten sposób precyzję i solidność LVDT z elastycznością i absolutnym pomiarem enkodera optycznego. Pozwala to na optymalne wykorzystanie zalet obu systemów.
Do jakich zastosowań wymagane są dylatometry hartownicze?
Dylatometry hartownicze są wykorzystywane do badania zachowania termomechanicznego stali (metali i stopów) podczas rzeczywistych procesów obróbki cieplnej.
Umożliwiają one precyzyjną symulację procesów nagrzewania, przetrzymywania i hartowania oraz pomiar zmiany długości próbki w funkcji temperatury i czasu.
Typowe zastosowania obejmują określanie temperatur transformacji, analizę przemian fazowych (np. austenit-martenzyt) oraz optymalizację parametrów obróbki cieplnej w rozwoju stali i materiałów.
Umożliwia to hartowanie, odpuszczanie temperatur i szybkości chłodzenia w celu uzyskania pożądanych mikrostruktur i właściwości mechanicznych.
Dylatometry hartownicze są zatem szczególnie ważne w badaniach, kontroli jakości i optymalizacji procesów w metalurgii, przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i wszędzie tam, gdzie zachowanie termiczne materiałów metalowych ma kluczowe znaczenie.
Jaka jest różnica między pojedynczym a podwójnym dylatometrem?
Różnica między pojedynczym a podwójnym dylatometrem polega na zasadzie pomiaru i sposobie kompensacji wpływu środowiska.
Pojedynczy dylatometr mierzy bezwzględną zmianę długości pojedynczej próbki w funkcji temperatury i czasu. Jest to klasyczna i najczęściej używana konstrukcja, idealna do standardowych pomiarów i rutynowych zastosowań.
Podwójny dylatometr (znany również jako dylatometr różnicowy) działa z dwiema próbkami, które są mierzone równolegle w tym samym piecu – próbką referencyjną i próbką pomiarową.
Pozwala to na bezpośrednią kompensację wpływów systematycznych, takich jak dryft pieca lub rozszerzalność cieplna zestawu. Prowadzi to do większej precyzji i powtarzalności, szczególnie w przypadku pomiarów długoterminowych lub bardzo małych zmian długości.
Podsumowując:
Pojedynczy dylatometr → proste, solidne rozwiązanie do standardowych analiz.
Podwójny dylatometr → bardziej precyzyjny pomiar z kompensacją dryftu dzięki równoległemu prowadzeniu odniesienia – idealny do wymagających badań i pomiarów porównawczych.
Szybkie linki
Szybkie dotarcie do celu
Dobrze poinformowany
Pliki do pobrania
Wszystko w skrócie
Formularz kontaktowy
Jak nowe materiały stale poprawiają jakość naszego życia
od wieków.
Skorzystaj z formularza wyceny, aby przesłać nam konkretne zapytanie ofertowe.
Zamów usługę
Skorzystaj z formularza kontaktowego, aby poprosić o naprawę lub konserwację.