CHAPITRE XI

PYROMÈÏRES ENREGISTREURS

Parmi les différents procédés de mesure des températures élevées, quelques-uns se prêtent à l'enregistrement continu. Cet enregistrement est aussi utile pour les applications industrielles que 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 rinfluence 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 lie 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 (|u'à un seul procédé d'enregistrement. Actuellement, trois seulement parmi les différents pyromètres ont pu être rendus enregistreurs :

Le pyromètre à gaz à volume constant.

Le pyromètre thermo-électrique,

PYROMETRES E.\REG/STRELRS

Le pyroinètre à résistance électrique.

Mais pratiquement, jusqu'ici, le pyroniètre thermoélectrique a seul fonctionné cFune lacon continue comme

enregistreur.

Pyromètre enregistreur à gaz. — La transformation du pyromètre à gaz en pyromètre enregistreur est extrêmement simple et a été faite depuis longtemps. Il suffit de réunir d'une façon invariable le tube du réservoir en porcelaine à un manomètre enregistreur pour réaliser un p3'romètre enregistreur théoriquement parfait. Mais pratiquement, ces appareils présentent des inconvénients multiples qui ont empoché leur emploi de se répandre.

Au-dessus de i 000°, la perméabilité de la porcelaine à la vapeur d'eau suffit pour les mettre très rapidement hors de service. Des expériences faites à la Compagnie Parisienne du gaz ont montré que dans les fours chauffés à i 100°, la pénétration de la vapeur d'eau est assez rapide pour qu'au bout de quelques jours on puisse recueillir de l'eau liquide dans les parties froides de l'appareil.

L'étanchéité absolue de l'appareil, qui est tout à fait indispensable, puisque son fonctionnement suppose l'invariabilité de la masse gazeuse, est très difficile à obtenir. Fréquemment, la couverte de la porcelaine présente des piqûres. Les nombreuses soudures que comportent l'appareil enregistreur, et surtout les parties métalliques de l'appareil, peuvent donner lieu à des fuites de gaz très faibles et difficiles à reconnaître.

Le raccord des parties métalliques avec le tube de porcelaine se fait généralement avec de la cire, toujours avec des matières d'origine organique qui, au voisinage des appareils industriels généralement volumineux

PYROMÈTRE ENREGISTREUR A RÉSIST.tXCE ÉLECTRIQUE 193

et à parois épaisses, ne peuvent être protégées contre le rayonnement que par une enveloppe à circulation d'eau. C'est là une sujétion grave.

Dans les appareils de laboratoire de petites dimensions, la protection du joint est plus facile, mais alors les grandes dimensions du réservoir sont, comme on Ta déjà indiqué, un grave inconvénient. On ne peut, dans un petit four, trouver un grand volume dont la température soit uniforme.

Mais l'inconvénient le plus immédiat du pyromètre enregistreur à gaz, qui a dû être la cause principale de son abandon, est la difficulté de sa graduation. Déjà avec le manomètre à mercure, la présence de l'espace nuisible est une source de complications. On peut cependant la mesurer et en tenir compte. Avec le manomètre enregistreur, l'espace nuisible est beaucoup plus grand, et de plus, variable avec la déformation du tube élastique. La graduation ne pourrait donc être faite que d'une façon empirique, en employant des bains à point de fusion ou d'ébuUition iixe, ce qui est presque toujours irréalisable avec un appareil en porcelaine très fragile.

Pyromètre enregistreur à résistance électrique. —

Après le pyromètre à gaz, le plus ancien en date, nous donnerons immédiatement le pyromètre à résistance électrique qui est le plus récent. Il n'a pas encore été employé et il n'y a, pour ce motif, que peu de choses à en dire.

Pour rendre son pyromètre enregistreur (fig. 89), M. Callendar emploie l'artifice suivant très simple. Deux des branches du pont de Wheastone servant à mesurer la résistance de la spirale chauffée sont constituées par un fil unique sur lequel glisse un curseur auquel

Le Chatelier. Températures élevées. lî

PYROMETRES ENREGISTREURS

aboutit un des fils du galvanomètre. A chaque position du curseur correspond, quand le galvanomètre est au zéro, une résistance, et par suite une température déterminée de la spirale.

La position du curseur peut être enregistrée facilement en y fixant une plume écrivant sur une feuille de papier qui se déplace perpendiculairement à la longueur du fil. Il suffira, pour que la courbe ainsi obtenue corresponde à celle des températures, que la position des curseurs soit à chaque instant réglée de façon à maintenir le galvanomètre au zéro.

Ce résultat est obtenu au moyen d'un mouvement d'horlogerie commandé par un relais que le galvanomètre actionne dans un sens ou dans un autre suivant le sens de la déviation qu'il tend à éprouver à partir du zéro. C'est un galvanomètre à cadre mobile dont l'aiguille porte une fourche qui vient buter sur im contact donnant alors passage à un courant.

La figure 4o donne un exemple d'une courbe enregistrée avec cet appareil.

Cet appareil enregistreur compliqué est nécessairement très coûteux, mais il est actuellement le seul qui

PYROMÈTRE ENREGISTREUR A RÉSISTANCE ÉLECTRIQUE igS

permette l'enregistrement des températures élevées par des procédés purement mécaniques, sans Fintervention

de la photographie ; il est possible que son emploi se répande dans certaines grandes usines. Pour les travaux

6 7 8 9 lo n Midi 1 2 3 i. s C Fig. 4i.

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 ; elle lui laisse ses inconvénients : obligation d'employer pour la protection de la spirale un tul)e de porcelaine fragile et relativement volumineux.

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Cet enregistreur présente un détail intéressant qui en assure le bon fonctionnement et pourrait être utilisé dans d'autres cas semblables. La fourchette de l'aiguille du galvanomètre ne vient pas buter contre un conducteur fixe sur lequel elle se collerait en raison de réchauffement résultant du passage du courant et surtout de Fextra-courant de rupture. Ce conducteur est constitué par la circonférence métallique d'une roue qui est animée d'un mouvement de rotation lent, mais continu, ce qui rend toute adhérence impossible. Cet artifice permet de faire actionner des relais au moyen d'un galvanomètre même très sensible, ce qui serait impossible autrement.

M. Callendar a appliqué la môme méthode d'enregistrement au bolomètre de Langley. La courbe ci-contre (fig. 40 donne l'enregistrement de la radiation solaire pendant une journée.

Théoriquement au moins la même méthode d'enregistrement peut s'appliquer à la mesure des températures au moyen des couples thermo-électriques en employant la méthode par opposition. Mais dans ce cas l'intensité des courants disponibles pour actionner le relais est beaucoup plus faible que dans les applications précédentes, et il n'est pas certain que Ton puisse obtenir une sensibilité suffisante.

Pyromètre enregistreur thermo-électrique. — Les

seuls pyromètres enregistreurs employés couramment aujourd'hui sont les pyromètres thermo-électriques à enregistrement photographique. De nombreuses tentatives ont été faites pour obtenir un enregistrement avec une plume comme cela se fait pour les voltmètres et ampèremètres industriels enregistreurs, mais jusqu'ici on n'a pas encore réussi. Les intensités de courant