PARTIE : DÉTERMINATION DES TEMPÉRATURES ÉLEVÉES

stationnaire de la température ; si elle décroit les montres fusibles n’indiquent plus rien.

On a d’abord employé comme « montres fusibles » — Seger — des alliages de différents métaux argent et or, ce dernier alliage était employé pour la détermination des températures très élevées. Quand cet alliage renferme plus de 15 0/0 de platine (ce qui correspond à 1160° centigrades), les indications sont douteuses par suite d’une séparation des métaux par liquation. Aussi a-t-on dû faire usage d’argiles mélangées (suivant le point de fusion qu’on veut leur communiquer) à des substances augmentant ou diminuant leur fusibilité, telles que pegmatite, feldspath, borax, sable, craie, etc.

On emploie assez fréquemment des montres fusibles ou pyroscopes dont le point de fusion a été déterminé par comparaison avec les meilleurs appareils pyrométriques; on en forme des séries dont le point de fusion de chacun des termes est inférieur de 25 à 30° à celui du terme qui le suit immédiatement. Avec ces pyroscopes, il est facile de reproduire une opération dont on connaît la température limite. Il suffit de placer dans le four deux montres consécutives de la série, la première présentant la température qu’il faut atteindre, la seconde indiquant la température qu’il ne faut pas dépasser.

Pyromètres enregistreurs.

Parmi les appareils destinés à mesurer les températures élevées quelques-uns se prêtent à l’enregistrement continu. Cet enregistrement est utile pour les applications industrielles comme pour les recherches scientifiques. Dans les laboratoires de recherches, on s’attache autant que possible à effectuer toutes les mesures par des procédés automatiques échappant à l’influence soit des idées préconçues, soit des négligences des observateurs ; dans les usines, l’emploi de procédés semblables donne un contrôle continu du travail des ouvriers que la présence d’aucun surveillant ne saurait remplacer.

L’enregistrement peut se faire au moyen d’une plume écrivante ou par la photographie . Le premier de ces procédés, d’un maniement plus simple, est préférable dans les usines ; le second, dont les indications sont plus précises, est préférable dans les laboratoires. Mais le plus souvent, on n’a pas le choix, chaque phénomène utilisé dans les mesures ne se prêtant généralement qu’à un seul procédé d’enregistre-

ment. Actuellement, trois seulement parmi les différents pyromètres ont pu être rendus enregistreurs :

Le pyromètre à gaz à volume constant ;

Le pyromètre à résistance électrique ;

Le pyromètre thermo-électrique.

Pyromètre enregistreur à g as. — Il suffit de réunir d’une façon invariable le tube du réservoir en porcelaine à un manomètre enregistreur pour réaliser un pyromètre enregistreur théoriquement parfait. Mais pratiquement ces appareils présentent des inconvénients multiples qui ont empêché leur emploi de se répandre. En effet, au-dessus de 1000°, la perméabilité delà porcelaine à la vapeur d’eau suffit pour les mettre rapidement hors de service ; — l’étanchéité absolue de l’appareil est très difficile à obtenir ; — le raccord des parties métalliques avec le tube de porcelaine, généralement fait avec des matières d’origine organique, doit être protégé contre le rayonnement des fours par une enveloppe à circulation d’eau ; — la difficulté de la graduation est très grande : la graduation directe est impossible à cause de l’espace nuisible, la graduation empirique par l’emploi de bains à point de fusion ou d’ébullition fixe est très délicate.

Pyromètre enregistreur à résistance électrique. — L’appareil de M. Callendar, très coûteux, est actuellement le seul qui permette l’enregistrement des températures élevées par des procédés purement mécaniques, sans l’intervention de la photographie ; il est possible que son emploi se répande dans certaines grandes usines. Pour les travaux de laboratoire, il semble moins convenable. L’enregistrement enlève à la méthode des résistances électriques la grande précision qu’elle comporte et qui en fait le principal mérite ; il lui laisse ses inconvénients : emploi d’un tube de porcelaine fragile et relativement volumineux pour la protection de la spirale.

M. Callendar a appliqué la même méthode d’enregistrement au balomètre de Langley.

Théoriquement, la même méthode d’enregistrement peut s’appliquer à la mesure des températures élevées au moyen des couples thermoélectriques, en employant la méthode par opposition.

Pyromètre enregistreur thermo-électrique . — De nombreuses tentatives ont été faites pour obtenir un enregistrement avec une plume, comme cela se fait pour les voltmètres et ampèremètres industriels, mais jusqu’ici on n’a pas encore réussi. Les intensités de courant dont on dispose sont trop faibles. On trouve bien dans le commerce de pré-

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tendus pyromètres enregistreurs semblables, mais ils sont construits avec des cadres de galvanomètre de quelques ohms seulement et ne peuvent pas donner de mesures de températures exactes à 100° près.

Dans l’enregistrement des températures, on peut chercher deux résultats tout à fait différents auxquels conviennent des procédés d’enregistrement également différents. On peut se proposer de déterminer la température à une époque déterminée, c’est-à-dire de tracer la courbe des températures en fonction du temps; ce sera presque toujours le but poursuivi dans les usines. Il suffit, dans ce cas, de faire tomber le faisceau lumineux réfléchi par le miroir du galvanomètre sur une plaque sensible animée d’un mouvement de translation vertical. Les deux coordonnées de la courbe ainsi enregistrée donnent, l’une la température, l’autre le temps.

On peut, au contraire, se proposer de connaître la vitesse de variation de la température à un moment donné, en même temps que la valeur correspondante de la température. C’est le cas dans la plupart des recherches de laboratoire dans lesquelles on cherche la température à laquelle se produit un phénomène déterminé (fusion, transformation allotropique, etc.) Un faisceau lumineux réfléchi par le miroir du galvanomètre est envoyé périodiquement à des intervalles réguliers, une seconde, par exemple, sur une plaque sensible fixe. La distance de deux images successives donne la variation de température pendant l’unité de temps, c’est-à-dire la vitesse d’échauffement ou de refroidissement; la distance de la même image à l’image correspondante au début du chauffage donne la mesure de la température.

Dans toutes les expériences d’enregistrement photographique, il faut remplacer les miroirs habituels des galvanomètres qui donnent des images tout à fait insuffisantes comme netteté et intensité par des miroirs spéciaux formés par une lentille plan-convexe, argentée sur sa surface plane. Je renverrai aux ouvrages spéciaux pour la description des appareils de MM. Le Chatelier, Charpy et Robert Austen (').

Les pyromètres enregistreurs ont plutôt été employés jusqu’ici dans les laboratoires scientifiques. Il en existe cependant quelques-uns dans des usines métallurgiques, notamment aux hauts-fourneaux de Clarence- Works, appartenant à sir Lothian Bell, et aux hauts-fourneaux de Dowlais.

(1) Le Chatelier et Boudouard. — Mesures des températures élevées, p. 191 (Carré et Naud, éditeurs, Paris).

Nous devons également citer le pyromètre actino métrique de C. Latarche, de Lempire (Meuse).

L’auteur, pour arriver à une évaluation exacte des températures qui échappent aux mesures directes, a pensé que le moyen le plus simple est de procéder par une méthode consistant à relever, sous un angle déterminé, le degré actinométrique, c’est-à-dire l’écart entre deux thermomètres convenablement disposés, dont l’un marque une température fixe, qui sert de base aux mesures, et l’autre une température variable avec l’élévation de la température à mesurer.

Pour faire progresser notre connaissance des températures élevées, trois points devraient être étudiés .

1° Détermination précise des points fixes servant à la graduation des pyromètres (') ;

2° Pour les recherches de haute précision, déterminer la forme générale de la fonction qui relie la résistance électrique du platine à la température ;

3° Pour la mesure de température extrêmement élevées qui ne peuvent être atteintes que par les méthodes employant la radiation, et en se livrant à des extrapolations souvent considérables, il serait très utile de déterminer avec plus de précision les lois de la radiation d’un corps rigoureusement noir, soit pour une radiation monochromatique, soit pour la totalité des radiations calorifiques.

Si la mesure des températures présente un grand intérêt au point de vue scientifique on doit reconnaître que les solutions trouvées l’ont été sous l’influence de préoccupations industrielles (').

Wodgvood Seger, Siemens; M. H. Le Chatelier, M. Hadfield, M. ltoberts-Austen, ont été amenés à trouver ces moyens de mesurer les températures élevées en voulant régulariser leurs fabrications, en cherchant à les contrôler. Ceci prouve le lien intime existant entre les sciences et l’industrie.

(1.) Détermination des hautes températures. Communication faite au Congres de ctiimie appliquée en d9l)0.