При наблюдении площади касания в отраженном свете точки контакта имеют вид темных пятен на зеркальном фоне. Прибор, на котором производилось исследование, изготовлен по чертежам, разработанным в ЦНИИ МПС с участием Н. Б. Демкина и автора.
Нагружение образца в этом приборе осуществляется при помощи винта и специальной пружины (динамометра), соединенной непосредственно с индикатором. Для большей стабильности напряжения использовались батарейные аккумуляторы, которые давали возможность получать ток с почти постоянными параметрами.
Такое питание установки устраняло ошибки, которые возникали при колебаниях напряжения в сети, а следовательно, и изменения яркости осветительной лампочки.
Напряжение контролировалось ампервольтметром типа Ц315 и равнялось 4 в. Свет от источника идет в двух направлениях на фотоэлементы. В схему прибора входят также объективы окуляры зеркало, диафрагмы и матовые стекла.
Последние служат для обеспечения равномерной освещенности призмы и фотоэлементов.
Визуальное наблюдение площади фактического контакта осуществляется через окуляр. Световые лучи направляются в него при помощи полупрозрачной пластинки.
Окуляр может быть сменным, степень увеличения при визуальном наблюдении может быть различной, наиболее часто применялись окуляры Х15 или Х20. Фотоэлементы (типа ФЭСС-У-2) включены навстречу друг другу по балансной схеме через зеркальный гальванометр 13, показывающий разность напряжений на фотоэлементах (тип гальванометра М-21, чувствительность 10-9 амм). При контактировании образца с призмой световой поток, отражающийся от призмы, по мере увеличения нагрузки уменьшается, т. е. уменьшается освещенность фотоэлемента по сравнению с фотоэлементом. Вследствие этого нарушается баланс схемы и зайчик гальванометра отклоняется на величину, прямо пропорциональную величине изменения площади фактического контакта.
Применение балансной схемы из двух фотоэлементов способствует устойчивой работе прибора, снижает влияние нестабильности питания источника света и позволяет работать при малой освещенности фотоэлементов.