CHAPITRE V

PYROMÈTRE A RÉSISTANCE ÉLECTRIQUE

Principe. — Dans cet appareil, on utilise les variat.lions de la résistance électrique d'un fil de platine en tfonction de la température ; ces variations sont de

l'ordre de grandeur de celles de la dilatation des gaz. ^he rapport des résistances est i,34à ioo°et4 à 1.000°.

Comme les résistances électriques se mesurent avec iiuie grande précision, ce procédé d'estimation des tem- [pératures présente une très grande sensibilité, et il rpourra donner de très bonnes mesures quand on connaîtra exactement la loi qui relie les variations de résis- ^tance aux variations de température.

Le pyromètre électrique fut proposé par Siemens en J871 [Backerian lecture) ; il se répandit rapidement dans [les usines métallurgiques à, cause de la notoriété du [nom de son inventeur, mais il fut bientôt abandonné ;pour des raisons qui seront données plus loin.

Recherches de Siemens. — Le pyromètre de Siemens est constitué par un (il fin de platine de i mètre •de long et o""",i de diamètre, enroidé sur un cylindre [de porcelaine ou de terre cuite; le tout est enfermé dans un tube de fer, destiné à protéger l'ensemble contre l'action des flammes.

Siemens essava aussi, mais sans succès, des matières

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céramiques imprégnées de métaux de la famille du platine.

Pour mesurer la résistance, il employa, soit un galvanomètre pour les expériences de laboratoire, soit un voltamètre pour les mesures d'usine. Dans ce dernier cas, le courant d'une j)ile se partage entre la résistance chauffée et une résistance étalon à température constante ; dans chacun des circuits, se trouve interposé un voltamètre : le rapport de volumes gazeux dégagés donne le rapport des intensités, et par suite le rapport inverse des résistances.

Enfin Siemens donna une formule à trois termes reliant la résistance électrique du platine aux températures du thermomètre à air, mais sans publier les données expérimentales qui servirent de base à cette graduation.

L'expérience montra bientôt que l'appareil ne reste pas comparable à lui-même. Une commission de l'^Lv^ocicition britannique pou/' Vcivancement des sciences reconnut que la résistance du platine augme'nte après chaque chauffage. 11 favulrait alors graduer l'appareil toutes les fois qu'il sert. Ce changement de résistance est dû à une altération chimique du platine qui est énorme quand on le chauffe directement dans la flamme, moindre, mais très notable encore si on le place dans un tube de fer, qui devient nulle quand on emploie un tube de platine ou de porcelaine. Cette augmentation de résistance peut atteindre i5 p. loo par des chauffages répétés jusqu'à 900°.

Le platine étant très cher et la porcelaine très fragile, il était impossible d'employer ces deux corps dans l'industrie qui, seule, se préoccupait alors des mesures de températures élevées, et cette méthode fut abandonnée complètement pendant vingt ans.

RECHERCHES DE MM. CALLE.XDAR ET GRIFFITHS ç)5

Recherches de MM. Callendar et Griffiths. — Ces savants ont repris récemment cette méthode en vue des recherches de laboratoire ; elle semble la meilleure pour les travaux de précision, à condition de s'assurer Tinvariabilité de la résistance du platine.

M. Callendar reconnut que l'argile intervient dans son altération, que le fil de platine devient cassant par place et se colle au support ; cette action est probablement due aux impuretés de Fargile, Avec le mica, au contraire, que le fil ne touche que par la tranche (le support est constitué par deux lames de mica perpendiculaires), on a un isolement parfait sans cause d'altération; mais le mica se déshydrate à 800° et devient alors très fragile.

Toutes les soudures métalliques doivent être proscrites, car elles sont volatiles et attaquent le platine.

Les joints à pression (vis ou torsion) sont également mauvais, car ils se desserrent. On ne doit employer que la soudure autogène par fusion du platine.

On doit également rejeter les conducteurs en cuivre, au moins dans la partie chauffée en raison de la volatilité du métal ; un pyromètre à conducteurs semblables, chauffé pendant une heure à 85o°, a présenté un accroissement de résistance de i/3 p. 100.

Recherches de MM. Holborn et "Wien. — Ces savants ont fait une étude très complète de cette altérabilité des fils de platine, dans une comparaison entre les méthodes de mesures de températures par la résistance électrique et par les forces thermo-électriques ; ils ont opéré sur des fils de o'"'",i à o""",3. Ils ont d'abord reconnu qu'au-dessus de i 200", le platine commence à éprouver une volatilisation faible qui suffit à augmenter notablement la résistance des fils très fins. L'hydrogène, en

96 PYROMÈTRE A RÉSISTA.XCE ÉLECTRIQUE

présence de matières silicieuses, provoque à partir de Son" une altération rapide du platine.

Voici des résultats relatifs à des fds de o"^'",3 d'une longueur de i6o millimètres.

Fil a R à 15° Fil ^ R à lî'^

au début. o»li">,239. au début. o»'">',a47.

Après chaulfage au rouge : Après plusieurs jours

u fois dans l'air à 1200° 0,238 dans l'hydrogène à i5° : 0,246

2 — le vide — 0,240 Après chauffage dans

I — hydrogène — 0,262 l'hydrogène à i 200'' : 0,255

I — le vide — o,253

Fil Y R à 1 50

au début : oo'"n,i83.

Après chauffage dans l'air à i 230° (3 fois) : 0,182 Après chauffage dans l'hydrogène à 12 50" : 0,188 Après chauffage dans l'hydrogène à i 200° ; 0,195

Le fil Y chaufTé à i 350° dans un tube en terre et dans Fhydrogène est devenu cassant; ce résultat doit s'expliquer par une siliciuration du platine, car on n'observe rien si le fil est chauffé par le courant électrique au milieu d'un tube de verre froid, même dans l'hydrogène.

Des expériences analogues ont été faites par les mômes auteurs sur le palladium, le rhodium et l'iridium.

Avec \c palladium, l'absorption de l'hydrogène à basse température qui donne l'hydrure augmente la résistance de 60 p. 100 ; on constate en outre le même effet d'altération qu'avec le platine, si on place le palladium dans l'hydrogène en présence de silice.

11 n'y a aucune conclusion bien nette à tirer des expériences sur le rliodiiun et riridiam, sinon que ces métaux ne prennent leur résistance normale qu'après avoir été chaufles plusieurs fois à une température élevée.