Дилатометр состоит из двух смонтированных одна над другой труб для визуального отсчета, при помощи которых можно наблюдать изменение расположения между отметками образца в испытательной печи. Согласно расположению труб для визуального отсчета, образцы необходимо вводить в стоячем положении и соответственно этому нанесенные на них отметки должны находиться друг над другом.
Для наблюдения за тепловыми расширениями в передней и задней стенках печи должны быть смотровые отверстия, чтобы контрольные отметки можно было визировать при всех температурах как силуэты. Результаты измерений, полученные при помощи этого устройства, не всегда обладали требующейся точностью.
Было высказано предположение, что это обусловлено лучепреломлением в воздухе вследствие неодинаковой температуры в испытательной печи и в визирных трубках. Испытуемый образец устанавливали не внутри печи, а вне ее, между печью и источником света.
При помощи зрительной трубы дилатометра визировали отметки образца, глядя через пустую печь. Фактически такое изменение длины образца не происходит, так как образец, как указано выше, находится во время опыта вне печи и остается в холодном состоянии.
Кажущееся удлинение образца было вызвано преломлением лучей света вследствие неравномерного нагрева воздуха в печи. В этом опыте мы имели дело с крайним случаем.
Вероятно, что такие явления проявляются менее резко, если отметка образцов и соответствующие смотровые отверстия в печи располагаются не один над другим, а рядом, т. е. когда образец не стоит, а лежит. Кроме того, указанная ошибка тем меньше, чем длиннее образец и соответственно больше расстояние между его отметками.
Однако даже при самом благоприятном расположении всегда надо учитывать этот источник ошибок.