oo

lion

Lii hinelte pyronn'MrirpjfMîsl un a[>parcil de dimj'iisions restreintes, très léifer, très maniable et rpii peut être mis entre les mains d'un con- Ire-niaftre.

O[)en(lantson emploi est liniilé : si un lingot est au four de réchauffage, par exemple, la lumière émise par les parois ou les flammes pë-

PBÉMHtlIAIItBS

iiôlri- dans l'ubjeclif au^isi bien (juc cnllc donnée par le ltiii;ol l't fuiissi; le résullul.

Deux lin5;ols à la miîine température et recevant de l'extérieur un éfjairaifetlill'érentdonnenldes angles dillVrenls pour la teinte de passade.

tDe plus, tous les opérateurs n'aj-ant pas la môme vue, il y a lieu de rriçerrécliellc établie par un coefficient personnel.

2") PrnoMKriiE -i

L'emploi des couples thermo-électriqnes pour la mesure des températures élevées a été prupoAé, dés 183C, par Becquerel et PoiiiHel. Ce procédé en discrédit jusqu'à ces dernières années a été remis en honneur à la suite des travaux de M. H. Le Chateliei' qui attribuâtes mauvais résultats obtenus antérieurement à l'emploi du fer et du palladium pour constituer le couple thermo-électrique. Ces mélaux seraient en

^B'el ceux qui conviendraient le moins pour uti semblable usage. A. — Descrifition de l'appareil employé. — Il existe deux modèles de cet instrument, tous deux con^'us d'après le même principe. Nous ne décrirons que le second plus susceptible d'un emploi industriel.

L'appareil est constitué parnne pile tliermo-électrique dans laquelle

I'" couple est formé de deux lils soudés ou simplement en contact, l'un

de platine rhodié (A 10 (I/O de rhodium), l'autre de platine pur fondu;

il" platine soudé n'étant pas assez homogène. Deux conducteurs parlent

de ces fils et forment un circuit fermé qui passe sur la bobine C d'un

^^Ivanométre apériodique à miroir />t'/jrCi et d'Arsonval.

^h Si l'on chauffe le couple, un courant se produit et imprime au cadre

^^Ë constituant la bobine une déviation mesurée sur la n^gle graduée E

^^^^le déplacement de l'imaa^e {' du réticule R réfléchie |>ar le petit mi-

^^Kr m. Ceréticule est éclairé par une lampe L.

^F^ Les forces éleclromotrices sont ainsi mesurées à l'aide d'indications très rapides. Un galvanomètre, d'une résistance intérieure de 2511 ohms, donne sur l'échelle transparente placée à un mètre une déviation de KIU

nahie et dp 128'"^, 6 sans résistance interposée. Les forces électromotrices sont proportionnelles, à -

piv,

inJinili.iii

.IrlV

JWsqi

[lia 150 millimùlrcâ ail moins.

Le jalvanomf Ire d'iinp pari, lu lampe el la réglelie E d'autre pari ont fixés sur des panrieEiiix en bois qu'on peut accrocher à iin i

it perJiianent. — r, psilre mobile lil maillcchni'l. -

— 6, bomod. — en. condiietBiira, — F. TyiuHre. — L, lainpe A e

— R, rèliciile. — E, réglette giadufe Iranspuionle, — i, imagu <Iu i calante».

dans le bureau du Citiitre-niaîlre et à une distance quelconque de i source de clialeur.

1-e couple est placé au contact dp celte source, le courani se produi aussiliM el l'imaire i vient couvrir sur la règle une division donl | dislance à i'orîçine permet d'évaluer la lempëralurr.

B. — Poinls fixes de la graduation. — La graduation de VéchtH est faile empiriquement, maïs après la délerminalion d'un certa nombre de points fixes iiu muijen du thermomèlre à air : celui-ci peut être employé soit direetemenl en le plaçant à côté du couple, soil indirectement en se servant des poinls de fusion ou d'ébullilion aniérietiremenl déterminés.

C'est la seconde méthode qu'a préférée M. H. Le Chaii'licr, elle est de beaucoup la plus rapide elen même lemps la plus exacte, puisqu'elle permet d'uliliser les mesures des lempêratures effectuées par les opéraleurs les plus habiles. Voici les poinls fixes utilisés : ils sont, pour

I Ipinpt'ralurt •M. Viulh.

PKKLnCIK AISES

vtîes, empruntés pxclusivi'ini'iit ;ui-\ (Ii-Il'i

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Ces divers poinls ne soiil pas Ions tV

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nmniodc. Le

piiiiil lie fusion du zinc paraît présentiT une anomalie semlilable à ndle que pri'sL'nte le soufre. En éeliaiifFanl rapidement ce métal de façon à «k'passer son point de fusion et le laissant ensuite se refroidir, ou observe un intervalle de 15" entre le point de fusion et celui de soliditleation; mois si, une fois solide, ou le ri^cliauffe inimédialenient, la mime utiomalie ne se produit plus.

Le zinc, l'ariçent et le cuivre émettent, dès le point de fusion, des

jrapeiirs altérant le platine des couples. Le soufre et surtout le sélénium

I vapeurs altèrent très rapidement le palladium. Quant au platine ou

K-s alliages, ils paraissent inaltérables dans les mêmes conditions.

- Des métaux à adopter pour k' couple. — Pour étudier l'bomoipêilé des fils, M. H. Le Clialelier les chauffait après recuit, sur une (tueur de 15""", à une température voisine de 700*. La source de rétait déplacée progressivement sous le fil tendu horizontalement l'on notait les déviations produites ainsi sur le i^dlvanomètre. Le palladium donna des déWations importantes variant de sens d'un ^iit à l'autre du fil. Les résultais étaient les mêmes soit avec les fils it du fort^eage de la masse métallique, soit avec ceux préparés c du métal fondu, ^s résultats obtenus avec le fer n'ont pas été meilleurs : tous les

tTAU-IlRGIE BU rtl

échaiitilloni dRs fils de fer essayés (fer piiddlé, Bessemer basique ou acier extra-doiu-) ont mmiiresU^ des anomalies semblables à celles du palladiiiRi.

Les fils préparés avec du pluthie pur ou ellié au riiodium, à l'iridium et au cuivre (le métal ayant éle' obtenu par voie de fusion) oui inaiiHeslt!' une homogénéité remarquable.

En général, le mode de jonction des fils ne semblait jouer aucun rùtidans les propriétés des roupies.

D. — Lofdtwaritdion de la force e'Iectromolvicc avec ta lempcralure. — Avniarlus et Tait ont moulré que pour la plupart des eouples étudiés pareux celle loi peut, entre 0° et 4Uir, Ctre mise sous la forme:

T et T„ étant les lenipératnres absolues des deux soudun

Cette formule permet de transformer en degrés les indicatioas de l'échelle. Lorsque 1» soudure froide est maintenue dans la glace fondanle-, celte expression de E devient :

E = at + bt^

Les expériences de M. Edin. Becquerel sur le couple P,-Pj qui ont élé poussées jusqu'à 1400° soiil assez exactement représentées par une formule analogue, sauf entre SUO" el 300", où elles présenlentune perturbation singulière.

M. Le Cliatelier a jugé intéressant de reprendre celte loi ; car, de son exactitude, dépendait la possibilité de graduer un couple en employant seulement deux points fixes, comme on le fait pour le ihcrmomètre à mercure entre 0" et 2()0°.

La formule de 'fait el d'AveJiarius s'applique entre 0° el 1500*" avec le degré d'approximation que comporte l'emploi d'un métal aussi hétérogène que le palladium, mais pour les autres couples il y a lieu de compléter la formule par un troisième terme eu t^ ou de diviser la courbe en deux parlies dont chacune sérail représentée par une formule distincte.

Pour le couple platina-plutine rliodié, il faudrait employer une formule plus complexe encore pour représenter les résultats de l'expérience à 10" près, c'esl^-dire avec une précision inférieure même à celle que comportent les expériences. Mais si l'on trace la courbe

» de

an le-,

['nÉLiuiNAines 21

relative à ce couple, on s"apei"«;oil ([ue, entre îlOO' cl IIKIO", dit'! |iri'sciHi! [Miint d'iiiflcxiori dont la langcnle se confond avec la courbe sur une grande l'ieinhie.

Ou [leul, entre 3011' el 1211(1", intervalle de température où les mesures sont les plus intéressa nies, identifier ];i courbe avec une ilroile dont l'équation serait :

En résumé, ic couple plainte pur foudii-plaliiir rlioilie fiiiidiiii !0Û permet d'ohleiiir la mesure dos températures inférieures à 1200° avec «ne approximation d'environ 10°, c'esl-à-dire supérieure à celle que peut donner le thermomètre à air lorsqu'il est employé d'une façon courante.

Pour obtenir cette précision, M. LeChatclier recommande de faire la graduation du couple dans le cours même des expériences pour éviter l'inlluence des variations de teni|»éralure sur la résistance du cadre du ^Ivanoniètre et d'éloii;ner du couple, pour le préserver de toiitc altération ; le» métaux volatils ; plondi, zinc, cuivre, etc.. el aussi, lorsque l'atmosphère est réductrice, les matières siliceuses telles que la terre réfractaire des creusets.

3" fïBOMÈTRB OPTIQUB n

[. LE CIIATEUBR

I.ii méthode du pyromètre optique a été magistralement exposée par M. II. Le Chatelier dans le Journal de phiisiqiw. Cette élude nous a clé fort utile pour donner sur ce remarquable appareil tous tes renseii^nements nécessaires.

- Coup d'œil rétrospectif sur les procédés optiques. — Il nous

parait intéressant de rappeler les essais tentés dans cette voie avant

itfeiitrcprcndrc l'étude du nouvel appareil de M. H. Le Chatelier.

Les procédés optiques, ijuand ils sont bien compris, offrent de grands

ivanta^es : ils dispensent de l'emploi de corps thermomélriqucs

Spéciaux dont aucun ne peut résister longtemps aux températures

levées des foyers métallurgiques. En outre, ils n'exigent pas entre le

r et l'opérateur de connexion matérielle toujours difficile à établir

lans une usine où les ouvriers el les engins mécaniques circulent en

DUS sens, parfois avec une içrande rapidité.

^2 MÉTALLUnClE OU FER

Nous avons déjà appr(^cié la méthode optique rudiinentaire des couleurs lumineuses de Pouillet.

Ed. Becquerely en 1864, à la suite de ses recherches sur l'irradiation des corps incandescents, énonçait l'idée d'estimer les hautes températures par les mesures photométriques de l'intensité lumineuse des radiations rouges émises parles corps incandescents, et appliquait sans grand succès la méthode à la détermination du point de fusion du palladium et du platine, de la température du charbon de l'arc voltaïque, etc..

Plus tard M. Violle faisait faire un grand pas à la question en démontrant l'inexactitude de la loi de Duloug que les expériences (VEdmond Becquerel semblaient confirmer.

Malgré les efforts de M. Crova qui, en 1879, à l'aide d'appareils compliqués et pourtant peu précis, cherche à déterminer les températures élevées par les mesures de la variation relative de l'intensité de radiations ditférentes (rouge et verte), il ne semble pas qu'une méthode optique ait quelque motif de prévaloir.

Il faut arriver en 1887 à la lunette pyrométrique de MM. Mesuré et youel qui, en interceptant les radiations de réfrangibilité moyenne, exagère la variation de nuance des corps incandescents, pour réaliser un appareil susceptible d'être employé dans l'industrie.

M. H. Le Clialelieripiir son pyromètre optique « coitiplète Vœil par « radjonction d'un appareil de mesure qui est très précis, tout en <f restant suffisamment simple, et ne demandant pas, pour son emploi, « un apprentissage longtemps proloncjé, »

B. — Des difficultés d* emploi des appareils hases sur la mesure des variations de nuance. — La mesure des variations de nuance, c'est-àdire (les variations inégales d'iiilensité de radiations différentes présente de i^randes diffirultés, rar h» phénomène mesuré éprouve des changements trop [wu supérieurs aux erreurs d'observation.

D'après M. Violle, le ra[)[)ort des intensités des radiations X = ({56 (roui^e) et /= 482 (l)leu) varie* dans le rapport de 1 à 4,3 pour un intervalle de tem|)rMatnn» <li» 7(11)'. Or, l'incertitude sur les mesures de ce rapport ne peut [)as être |)ratl(|ii(Mnent inférieure à 10 0, ce qui entraîneniit déjà une ernMir (!(» 'il)' de ce fait, indépendamment de celles (Inès à d'uni res causes.

La vanati(jn abs(>lne d'intensité des radiations de lon^cueur d'onde

(tvlenniiiée, des railiatioiis musses par e.veniplt', alloiiit au contraire pour II- même înlervallc de lemiiératiire de 7(10" eiilre 11)00° et 1700" le nipjiort de 1 à 300. Elle sVlève entn- COd» et IKOO" de I » 10001)00. Des considéralions prérûdeiites ressort donc la sensibilité d'iiiio iiiéliiode basée sur la .mesure ubsoliie des variations.

C — Exponé de la méthode optique de M. II. Le Chatelier. — L*appareil clioisi est le photomètre de M. Cornu disposé de manière à ne laisser passer <pie des rayons rouijes, et cela, parce que les seuls verres moiiocbromatiqncs sont de cette nuance. Les radiations rouiçes ont, d'autre part, l'avantau^e d'être les premières qui se développent dans les rorps incandescents; leur emploi permet donc de faire porter les mesures sur le plus çrand intervalle possible de température.

(a). — Description et fonctiomiement général du photomètre. — La forme extérieure du plioUimèlre Cornu a été modifiée afin de jiouvoir adapter cet instrument au\ besoins îles usines.

Le cbamp de la lunette est divisé par un miroir en deux parties

Vue perspective d ensemble

Cp, rontrcpoiilx. — Or, orulaW. — (lli, objeclif, — L. lariip» ii css de chai fitiapliragnie cslensible). — .V, miroir. — Vr, vi'rro roiiyc, — CCS absorbants. — S, Support ilc l'apiMircil.

é^lcs de fa^-on à recevoir à la fuis les rayons directs venant de la

MérALLURGIB DU FEU

I tli.' M. Ciiniu, Miîrl à \isev l«f iiHircp <lc hiriiière aélt' remplai

IIP qui rp(,-oit ¥

soiircf l'I les rayons réfléchis venatil (i'iiiip lampe niiisidéi étalon (le lumière.

Le microscope qui, dans l'apparei images du corps incandescent et de la ï par un simple oculaire.

Un verre rouge est placé devant l'i moitiés la lumière venant de la source examinée, foyer de réchauffï Foyer d'élaboration ou lingot, et sur l'autre moitié la lumière il'une tite lampe A essence réflécliie par le miroir.

En avant du diaphragme en œil de chai jirécédanl l'objectif peuvent être placés des verres absorbants foTicés (jni doivenl avoir été choisis de maniêreàiie pas altérer la nuance des radiations rouges transmises, il importe, à cet effet, que les oxydes colorants de ces verres soient constitués par un mélange d'oxyde de fer et d'oxyde de cuivre avec un peu d'oxyde de manganèse et de nickel.

L'ouverture variable du diaphragme en œil de chai une quantité plus on moins grande de liintière émise par la source. Lvl mouvement de ce diaphragme est commandé par une rnolelle t,'raduécfl qui tourne devant un index.

En agissant sur le diaphragme on amène X être égales l'intensi'é ( la teinte fournie par la source dont on veut déterminer la températuM et celle de la teinte fournie par la lampe.

La division de la molette qui se trouve à ce moment en regard c l'index indique la température de la source. La graduation a été élfl blie pour arriver à ce but; on en dira quelques mots plus loin.

{b) — Détails siiv la manière d'opérer. — Régler tout d'abord le mhfl roir au moyen de trois vis calantes de façon que le faisceau lumineiu provenant de la lampe el réfléchi parle miroir et celui venant directcmen] de l'objet visé pénètrent intégralement dans l'œil. Cette dernière coi dilion est remplie si les imagesdonnées par l'oculaire des deux objectifi se superposent entre elles el sont situées sur l'axe de la lunette. Oah vérifie en visant avec une loupe ces deux images qui se forment un p en arrière de l'an iiean oculaire. La lampe de comparaison du photomi^ Ire doit, pour donner des indications constantes, avoir iiiie hauteur c flamme régulière, son image devant cire exactement coupée en deui par l'arèle du miroir, résultai que l'on obtient en faisiint tourner lad lampe dans sa monture où elle est excentrée.

Enfin, av.inl de faire une mesure, attendre ipic \n laiiipi-ail pris son, 1

li<uilTi.>inerit normal ; alors seitk-aieril la llaiiitne pivsL'iile un «.n'Ial conslanl.

Pour faire une mesure : viser avec la lunello l'objet Ittmiueux de façon qui* son image soil coupée par r»rêle du miroir rtsoit ainsi ament^een contact avec l'image de la llainme, faire varier l'ouverture du diaphragme en œil de chatjusi[u*à ce que l'égalité d'inleusité des deux images soit obtenue.

Soit n le nombre do divisions donnant à ce moment l'ouverture de i'œil de chat ; soil n' le nombre correspondant en visant la flamme de la lampe «étalon, on aura pour l'inteusiti^ mesurée:

C II- Dira la la

Si, co qui esl le cas sr''"éral, les objets visi-s sont à des distances ditîérentes, on aura en appelant /' et /' les dislances focales des images de l'objet et de la lampe-étalon :

Si K est le ctiefticient d'absorption des verres absorbants, on sait qu'on pourra le déterminer après avoir visé un objet d'intensité conve- Hiiblc. Il faudra pour cela mesurer l'ouverture N de l'œil de chat sans les verres absorbants, puis l'ouverture N' après leur interposition. On aura :

.N7 re faite a

- !> verres absorbiinls on aura :

(Sf(jî(^

S'il s'agit, au contraire, d'un objet pt'u luiniiienx, il faudra placer les verres absorbants devant la lampe, la formule donnant I s'étalilissanl sans difficulté (I).

f) Graduation. — Avant de chercher à établir la t^itiduation, c'est-jidire H la relation qui existe entre l'intensité de la radiation des corps incaudescents et leur température », il est indispensable d'étudier leurs pouvoirs émissifs.

ir^

" ' -ade

(( t-i' iHiHViiiyèiniHuifesi le rapport de rinleiisiii! dex riidialious « par un corps incnndescenl dans une enceinte froide à celle des ra- " « diutiotig émises par le même corps placé au milieu d'une enceinte de n même température el aperçu par une ouverture infiniment petite « pratiquée dans cette enceinte. »

Pour mesurer les pouvoirs t^inissifs, M. M. Le Cliiilelier a utilisé II rernanpie suivaiUe de Kirrlihoff, à savoir « que l'intérieur des tissures d'un corps peut être considéré comme renfermé dans une enveloppe de température uniforme sous la réserve, bien entendu, que l'ouverture des fissures soit asaei petite. >•

Si celte remarque est jusie, on aura résulu li' |jrol»lème ilirricile consistant dans la réalisation d'eu cul ii tes de même tempéralure (|ue le»^ corps cliaufTi^s cl alors h le pouvoir émissif (Tun corps sera, à la ten pérature considérée, égal an rapport de l'intensité lumineuse de surface à celle du fond des fissures. »

Pour faire ces mesures de pouvoir émissif, M. H. Le Chatelicr employé des petites sphères ou des petits cylindres de .'» mm. de diamètre perforés, suivant un diamètre, d'un troii de I mm. de iliaRiélrc et de 4 mm. de profondeur.

Les résultais suivants ont été obtenus pour les riidialions routes au voiginai^e de 13111)°.

les