PARTIE : DÉTERMINATION DES TEMPÉRATURES ÉLÉVÉES

En outre, quand le four, dont on veut déterminer la température, fonctionne avec une flamme réductrice, il se produit à l’extérieur du tube un dépôt de matières charbonneuses, qui fait varier la conductibilité du métal et vient fausser les résultats.

Dans la pratique on écarte cette cause d’erreur en entourant d’une gaine en poterie le tube de circulation d’eau. Cette manière de faire a, en outre, l’avantage de faire indiquer à l’appareil ce que nous appellerons la température moyenne du four, en ce sens qu’elle permet d'éviter les variations brusques dues à des « coups de chalumeau » .

Pyromètre de Le Chatellier.

Le pyromètre Le Chàtelier est basé sur la mesure de l’intensité d’un courant produit par réchauffement de la soudure d’un couple thermoélectrique ; réuni par un conducteur double à un galvanomètre. Le couple est composé de platine et de platine rhodié.

Cet appareil permet de prendre des températures périodiquement aux différentes phases du travail d’un four avec des erreurs ne dépassant pas 25° centigrades. Ce sont là des indications précieuses que l’on obtiendra avec ce pyromètre.

Malheureusement cet instrument n’est pas assez robuste pour pouvoir être mis entre les mains d’un ouvrier, et en outre il ne peut servir à suivre d’une façon continue les variations de température. En raison des modifications que les températures élevées apportent dans la structure des métaux, la conductibilité varie assez rapidement et on doit procéder fréquemment à une graduation nouvelle.

Un seul intermédiaire peut transmettre à l’observateur l’état calorifique d’un foyer sans éprouver d’altération, c’est la matière vibrante : l’éther. Il faut donc absolument dans la construction d’un pyromètre robuste, utiliser les radiations lumineuses des corps incandescents, c’est-à-dire chercher simplement à remplacer l’œil comme appareil de mesure, par un appareil qui soit plus précis tout en restant assez simple. C’est sur ce principe qu’est basée la lunette de MM. Mesuré et Nouel. (‘dont nous donnons plus loin la description) laquelle peut servir seulement à constater, soit l'invariabilité, soit le sens de variation de la température sans qu'on puisse espérer obtenir une précision de plus de 50°.

Pyromètre optique.

Poursuivant ses recherches sur les hautes températures, M. Le Châtelier a étudié un nouveau pyromètre basé sur la mesure de l’intensité absolue d’une radiation déterminée, émise par le corpsincandescent.il ne tient pas compte, — après en avoir reconnu le peu d’influence — des différences de pouvoir ômissif, des divers corps pour une môme température, d’ailleurs, dans la pratique, les corps se comportent généralement comme s’ils avaient le môme pouvoir émissif, puisqu’ils sont renfermés dans une enceinte sensiblement en équilibre de température avec eux.

Le photomètre (fig. 131) que M. Le Châtelier a adopté pour la construction de son nouveau pyromètre, est celui de M. Cornu qui permet de comparer l’image réelle du corps incandescent et celle de la flamme d’une petite lampe à pétrole. Les intensités sont ramenées à l’égalité par l’interposition d’un certain nombre de verres, nuance fumée, et

ensuite par l’ouverture variable d’un diaphragme dit œil de chat, placé contre l’ohjectif. Un verre rouge placé devant l’oculaire permet de n’examiner que des radiations monochromatiques.

Le pouvoir absorbant de chacun des verres est mesuré au moyen du diaphragme « œil de chat » en visant une môme source lumineuse avec ou sans l’interposition du verre foncé. Les intensités lumineuses sont rapportées à celles de la partie brillante de la flamme d’une lampe étalon à acétate d’amyle.

La graduation de l'instrument a été obtenue en mesurant l’intensité

7e PARTIE : DÉTERMINATION DES TEMPÉRATURES ÉLEVÉES 267

lumineuse d’une sphère de palladium fondue sur la soudure d’un couple thermo-électrique. On a fait deux graduations : l’une qui s’applique à tous les corps renfermés dans une enceinte de température uniforme, l’autre aux corps placés à l’air libre, pourvu que leur pouvoir émissif soit voisin de celui du palladium (platine, argile).

Il résulte d’expériences faites aux usines du Creusot, qu’il est facile, avec ce pyromètre d’obtenir des mesures de température concordant à 10° près, ce qui est suffisamment précis pour des essais industriels. Cet appareil (auquel manque la sanction de la pratique) semble donc convenir parfaitement lorsqu’il s’agit de régler empiriquement la marche d’une opération métallurgique, céramique ou toute autre semblable. Ses indications restent absolument comparables entre elles.

Lunette pyrométrique de MM. Mesure et Nouel.

La détermination courante de la température des corps incandescents s’obtient, en général par l’appréciation de leur nuance lumineuse, en appliquant l’échelle de Pouillet. Le procédé est rapide, mais il manque de précision : l’observation obtenue est variable pour divers observateurs ou pour le môme observateur opérant à divers intervalles de temps ou dans des usines, différemment éclairées, cette méthode exige un œil fréquemment exercé.

La lunette pyrométrique de MM. Mesuré et Noüel(llg. 132 et 133) écarte ces inconvénients en ramenant la détermination des nuances lumineuses à l’observation rapide et pratique d’un phénomène comparable à luimême en toutes circonstances et susceptible d’être mesuré.

Cette lunette basée sur les phénomènes de polarisation rotatoire, comprend essentiellement : un polarisateur et un analyseur dont le réglage à l’extinction donne le zéro de la graduation du cercle divisé. Ce cercle divisé en degrés est mobile devant un index fixe. Entre les deux niçois est situé un quartz d’épaisseur convenable, bien calibrée. Ce quartz est taillé perpendiculairement à l’axe.

Une loupe vise l’ouverture garnie d’une glace parallèle ou à volonté d’un verre diffusant dépoli très doux.

Si l’on examine avec ce polarimôtre spécial, un corps incandescent, les proportions des divers rayons simples qu’il émet, variant avec la température, il s’en suivra que pour une rotation donnée de l’analyseur, la teinte composée obtenue sera différente de cette température et que

le passage d’une teinte à une autre se fera pour un angle variable suivant la nuance lumineuse du corps incandescent.

Il suffit d’observer le corps incandescent à travers cette lunette et de faire tourner lentement l’oculaire dans le sens de la graduation de son cercle. On trouve bientôt une position variant entre 20 et 90° où la teinte perçue passe rapidement du vert au rouge ; cette transition s’opère vers un point de la graduation qui diffère suivant la nuance lumineuse (et par suite la température) du corps incandescent.

Le passage du vert au rouge se produit par une rotation angulaire assez faible de l’analyseur ; entre ces deux couleurs franches, on observe aisément une autre teinte dite de passage, d’une nuance « citron sale » .

C’est cette teinte de passage qu’il faut observer ; c’est à elle qu’on arrête la rotation de l’analyseur; au chiffre donné sur le cercle par l’observation de cette teinte sensible, correspond la température du corps incandescent. Cette température a donc pour mesure le nombre de degrés dont on a fait tourner l’analyseur devant l’index fixe.

Dans les lunettes pyrométriques en service courant, depuis quelques

7e PARTIE : DÉTERMINATION DES TEMPÉRATURES ÉLÉVÉES

années aux usines de Saint-Jacques, à Montluçon, et qui sont semblables à celles que M. Ducretet construit pour l’industrie, les degrés d’angle observés pour cette teinte de passage, correspondent en degrés cen¬

tigrades au chiffres ci-dessous.

Degrc? du cercle 40° donnant 900“ centigrades correspondant au rouge cerise]-

, , I J) ÎJ

— clair! | ) rangé foncé y j§rcJ

au blanc

clair/ ® '3 g

n° § d O) Sh

11 peut arriver dans certains cas que l’appareil reçoive quelques rayons de lumière blanche diffuse en même temps que les rayons du corps incandescent dont on veut apprécier la température, et les résultats sont alors légèrement faussés ; on obvie à cet inconvénient en prolongeant la lunette par un tube noirci à l’intérieur et plus ou moins allongé. S’il y a dégagement de gaz chauds pour le four qu’on étudie, il convient de fermer ce tube par un verre placé à l’extrémité.

Les températures inférieures à 900° sont généralement difficiles à apprécier à cause de la faible quantité de lumière, on adapte alors une lentille de grand diamètre qui concentre plus de lumière comme dans la disposition représentée sur la figure ; mais pour les températures plus élevées on peut même supprimer cette lentille, comme on le fait dans les lunettes employées actuellement.

La monture de la lentille extrême est mobile pour permettre d’atteindre le diaphragme intérieur. La lunette est coupée en T, afin qu’on puisse enlever le quartz, vérifier et mettre la virole à l’extinction par rapport au zéro de la graduation. Les montures sont à vis et guides pour avoir un démontage parallèle et non concentrique afin d’éviter un déréglage.

La graduation gravée en E suivant la longueur de la lunette que découvre le mouvement de l’objectif, à la façon d’un palmer, est établie pour les distances de l’objet visé à l’objectif, depuis l’origine jusqu’à 0m,o0 ; cette graduation est tracée d’après la formule connue

Nous ferons la remarque suivante concernant l’emploi de la lunette pyrométrique. Il est souvent nécessaire d’observer la température de

divers métaux qui pendant leur fusion, donnent des vapeurs colorées, rouges, vertes, etc., qui viennent troubler l’observation de la teinte de passage. De même dans un four chauffé directement par le contact des flammes avec les corps à chauffer, l’observation est souvent entravée par le passage, dans le champ de la lunette, de courants de gaz tantôt réducteurs, tantôt complètement brûlés et dont la nuance lumineuse est par conséquent très variable.

La fîg. 13 f montre le dispositif à employer ; il suffît de plonger dans le bain ou le foyer à observer un tube de fer ou de poterie T, fermé à un bout, et de regarder pour le trou ouvert le fond de ce tube avec la lunette pyrométrique.

On a tout le temps et les colorations du foyer ne peuvent gêner l’observation.

Le but que l’on doit se proposer dans l’emploi de la lunette pyrométrique est moins de mesurer les températures que de pouvoir suivre par des observations comparables entre elles, les variations de température d’un corps ou d’un foyer, ou encore de déterminer un point de repère pour la température qui convient à une opération industrielle et de pouvoir toujours retrouver ce point et le reproduire lors d’une nouvelle opération.

A ce point de vue, cet appareil, d’un emploi facile, peut rendre de grands services.

Pyroscopes.

Un procédé pyrométrique beaucoup plus simple que tous ceux dont nous venons de parler, consiste à disposer en différents points du four à étudier, des substances susceptibles de fondre et à observer le moment où elles entrent en lusion. Si on connaît le point de fusion de ces substances on sera renseigné exactement sur la température atteinte à cet instant ; si on ne la connaît pas on utilisera « ces montres fusibles », non plus pour constater la température absolue atteinte, mais pour servir de régulateur de cuisson et ultérieurement d’indicateur pour l’arrêt du four, lorsqu’on aura par expérience, établi que cet arrêt doit coïncider avec la fusion de telle ou telle substance. Naturellement ce procédé ne peut donner d’indications que sur la marche ascendante ou