III. — PYROMÉTRIE
En principe, tout phénomène dans lequel intervient la chaleur peut servir à effectuer des déterminations thermométriques, si la loi du phénomène est connue. Un choix s'impose naturellement parmi toutes les méthodes que l'on peut proposer, car il faut tenir compte des exigences de la pratique. En Céramique, la connaissance exacte des températures n'est pas indispensable ; il suffit que l'appareil reste comparable à lui-même, autrement
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dit, donne des indications identiques dans les mêmes conditions de températm^e. Le problème a reçu un certain nombre de solutions, beaucoup ne sont pas susceptibles d'applications pratiques; nous nous contenterons d'examiner les plus importantes.
Les appareils employés en pyrométrie sont de deux sortes : les uns portent une graduation (le phénomène étant susceptible de mesure) et c'est par une lecture que se font les déterminations; dans les autres la manifestation est plus simple, c'est la production d'un phénomène, la fusion par exemple, qui indique qu'une certaine température est atteinte. Nous appellerons pyromètres les premiers appareils et pyroscopes les seconds.
§ 1. — Pyromètres.
Pyromètre à retrait d'argile. — Wedgwood a construit le plus ancien des pyromètres. Son appareil est basé sur le retrait que prend l'argile au feu. En principe il se compose d'un cylindre d'argile tronconique que l'on introduit entre deux réglettes non parallèles. Par suite du retrait sous l'action de la chaleur, le diamètre du morceau d'argile diminue et, si l'on a façonné le cylindre de telle sorte qu'il entre juste dans le maximum d'écartement avant cuisson, après cette opération il entrera plus avant dans ce chemin. L'avancement du cylindre sera d'autant plus grand que la température aura été plus élevée. Wedgwood avait adopté une graduation empirique pour cet instrument. On trouve encore dans certains vieux Ouvrages des indications en degrés Wedgwood.
L'instrument est loin d'être exempt de critiques. La contraction qui accompagne la déshydratation est variable avec la nature des argiles et les écarts sont suffisants pour créer des différences donnant la plus grande incertitude aux résultats. Voici, d'après M. Le Chateher, les indications d'un pyromètre Wedgwood, porté à des températures connues, avec un cylindre
(') L'argile avait été déshydratée par la chaleur.
238 CHAPITRE Vlir. — CUISSON DES POTERIES.
d'argile inconnue donné avec l'appareil, puis avec un cylindre d'argile de Mussidan et un cylindre de kaolin :
Argile du pyromèlre.
Argile de Mussidan . .
Wedgwood avait établi une concordance entre les degrés de son pyromètre et les indications du thermomètre centigrade. Sa détermination était entachée de grandes erreurs; ainsi le degré i3o de son pyromètre ne correspondait pas à moins de 10000° centigrades. Il faut réduire de beaucoup les estimations de l'auteur; on pourrait admettre, avec M. Le Chatelier, les valeurs suivantes :
Degrés Wedgwood .. . o i5 3o 100 i4o Degrés centigrades. . . 600 800 1000 1200 1400
Le pyromètre de Wedgwood a un avantage, c'est son prix modique. Ses inconvénients sont graves. L'appareil ne peut être gradué qu'empiriquement et par comparaison avec un autre pyromètre. Construit avec des argiles différentes, il donne des indications n'ayant plus de rapport avec les premières.
Pourtant j'ai eu l'occasion de voir en usage une modification de cet instrument. Le cylindre était constitué par un disque de pâte glissant entre deux règles.
Pour faire une détermination il faut sortir le cylindre ou le disque du four et attendre son refroidissement. C'est un désavantage sur beaucoup d'autres instruments. De plus est-on sûr que ces trempes et ces réchauffements successifs soient sans action sur le retrait?
Pyromètre à dilatation. — On a employé à Sèvres un pyromètre imaginé par Brongniart et dont le dispositif rappelait le pyromèlre à cadran. Le corps soumis à la dilatation était une barre d'argent fin de 20^^^ de long, placée dans l'intérieur d'un moufle et reposant dans une rainure d'une pièce de porcelaine dure dégourdie. Le barreau d'argent bute sur une extrémité de
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la rainure, l'autre extrémité est en contact avec une tige de dégourdi, de même pâle que le support, qui vient a^ir sur un levier actionnant une aiguille mobile sur un arc de cercle divisé.
L'instrument ne donnait que des valeurs relatives, il ne pouvait servir que dans un intervalle de températures relativement restreint, par suite de la fusibilité de l'argent. 11 possédait tous les défauts des pyromètres à cadran.
D'après Brongniarl, 27° à 3o° équivalaient à peu près à 100° de l'échelle centigrade. Comme on le voit, la concordance n'a jamais été établie avec exactitude.
Pyromètre à circulation d'eau. — Si l'on fait traverser un lube placé dans une enceinte à température élevée par un courant d'eau, on constate à l'orifice de sortie que l'eau s'est échauffée. En faisant une série d'expériences avec un même tube et une même vitesse d'écoulement, on a des différences de température d'autant plus grandes, entre la température de l'eau à la sortie et la température de l'eau à l'entrée, que la température de l'enceinte est plus élevée. Aucune relation bien établie n'est connue pour permettre de se faire une idée de la température du four; toutes les formules proposées sont discutables. Cet instrument ne donne que des indications empiriques.
A ce genre d'appareils appartiennent les pyromôlres de MM. Saintignon, Boulier frères.
Essayé à Sèvres, le pyromètre à circulation d'eau n'a pas donné des résultats le recommandant particulièrement à l'industrie céramique. 11 exige une grande consommation d'eau et,, à l'endroit oii il est placé dans le four, il absorbe une quantité notable de chaleur.
Pyromètres électriques. — Siemens a proposé d'utiliser la variation de résistance électrique éprouvée par un fil de platine porté à la température du four comme base d'une mesure pyrométrique. Il se servait de deux circuits identiques, l'un maintenu à la température ordinaire, l'autre placé dans le four, reliés tous deux à une même pile. Le partage du courant dans Je fil variait avec la différence de résistance. La mesure des