Rrdier. Notice sur la météorologie de Pdns
THERMOSCOPES. THERMOGRAPHES àLl
cot appareil la température est donnée par les dilatations et les contractions d'un fil de cuivre de 16 mètres de longueur, tendu en se repliant sur lui-même, le long d'une poutre de sapin de 8 mètres dont la dilatation est négligeable.
En résumé, les thermomètres métalliques, actuellement connus, quoique extrêmement sensibles (Halle) et se mettant rapidement en équilibre de température, sont presque toujours volumineux, ils s'appliquent difficilement sur les régions à explorer et donnent des indications peu précises.
Thermoscopes. — Les différents thermoscopes présentés par lesauteurs et principalement ceux de Marey ' (1865), de Seguin, ^ de Winternitz sont la reproduction exacte des thermomètres à air de Rumford,de Leslie^ Ces Instruments (thermoscopes, calorimètre de Winternitz, radiomètre de Seguin) ne peuvent servir dans l'étude de la thermométrie locale, les indications qu'ils donnent ne soht pas suffisamment exactes.
Nous devons cependant signaler ici, le thermographe très ingénieux proposé par le D"" Witz'.
Cet instrument est une sorte de thermomètre à air de Leslie dont une des boules est maintenue à une température constante, de telle sorte que les indications de l'instrument soient dès lors absolus au lieu d'être différentielles. Ce thermomètre est indépendant des variations de la pression atmosphérique ; de plus, il peut être gradué et la température y être lue directement, ce par quoi il diffère de tous les thermomètres à air précis que l'on a construits jusqu'ici, (voirfig. 38).
Dans le but d'obtenir un régulateur thermique capable de conserver facilement et à peu de frais, une température constante au dixième de degré près et sans recourir à aucune lampe ni veilleuse, M. Witz se sert d'un fll de platine enroulé en spirale et introduit dans l'enceinte d'air ; le circuit est
\. Marey. Journal de l'anatomie et de la physiologie, 1863.
2. Seguin. Médical thermometry and humam température, 1876 p. 276-^i78.
3. Leslie (John). Expérimental in quiry on the nature and propagation of heaL. London, 1804, in-8.
4. Witz. Des IhermomèLres et des thennographes médicaux. Journal des sciences de lÀlle, 1880.
Appareil enfè^lstreur.
Coupe i45
Fig. 38. — Thermographe de "Witz.
fermé par une colonne mercurielle, qui se meut clans la partie inférieure d'un thermomètre à alcool analogue à celui de Sin et Bellani, de telle sorte que sa position dépend de la dilatation de l'alcool du réservoir. Une des extrémités de la colonne de mercure est toujours en contact avec le circuit. I/autre au contraire ne ferme le courant qu'au moment précis où la température atteint une limite inférieure déterminée. A ce moment, le courant passe et échauffe le fll de platine ; la température de l'enceinte s'élève aussitôt ; l'alcool se dilate donc, le mercure recule et le courant est interrompu.
YHERMOGRAPHES 313
La température à laquelle fonctionne ce petit appareil étant supérieure de 10 à 12 degrés à celle de l'air ambiant, il y a antagonisme continuel entre Faction extérieure de l'air et l'action intérieure du courant, qui relève la température sans pouvoir dépasser un maximum donné. Il en résulte une constance parfaite.
La pile proposée par M. Witz dans le but de maintenir la température du régulateur constante est une pile analogue à celle de Bunsen, dans laquelle l'acide azotique est remplacé par une solution de 25 parties de bichromate dépotasse dans 100 d'eau et 12 d'acide sulfurique, suivant la formule de PoggendorfiF. Cette pile ne donne pas de vapeurs acides, et elle est d'un entretien facile, il suffit de renouveler tous les jours un quart environ de l'eau acidulée et d'ajouter dans le vase poreux qui entoure le charbon un petit cristal de bichromate.
L'hydrogène qui se porte au pôle positif réduit ce sel il se forme du sulfate de chrome ; l'eau acidulée se colore en vert et il est très facile de juger de l'état de la pile par l'intensité de cette coloration ; c'est un précieux indice.
Cette pile ne polarise pas et possède une force électro-motrice considérable.
Ce thermomètre, dit M. Witz, est d'une sensibilité extrême le degré est représenté par une variation de 30'"/'" dans la position du liquide manométrique ; on peut donc apprécier 1/50 de degré, et l'exactitude de ces indications est parfaite si l'on prend la peine de leur faire subir une légère correction due à la dilatation du liquide manométrique.
Le liquide auquel M. Witz donne la préférence est l'huile d'amandes colorée en rouge par de l'orcanette.
<' Mon instrument, dit cet auteur, se prête bien à l'inscription photographique des positions du liquide, car la couleur rouge orangée de l'orcanette arrête la radiation chimique et fait donc l'office d'un corps opaque.
« Il me paraît présenter un avantage considérable sur le thermomètre de M. Marey, en ce qu'il est indépendant de la pression barométrique et n'exige qu'une seule correction négligeable, tandis que les variations de la température extérieure influençaient sensiblement le premier de ces instru-
ments. Je propose son emploi pour la thermographie médicale parce que la boule thermoscopique peut être façonnée de toutes formes, en sphère, en olive, en disque, en cylindre. J'ai fait de nombreux essais avec un petit cylindre de laiton argenté de 25 millimètres de diamètre et de SO"" de long; la colonne d'huile prenait très rapidement sa position d'équilibre. La capsule métallique est reliée à l'instrument par un fil capillaire d'argent recuit, lequel est d'une souplesse remarquable : un malade auquel on aurait appliqué mon thermomètre jouirait donc d'une grande liberté de mouvements.
« L'inscription photographique est, par malheur, beaucoup moins pratique que le tracé au crayon ; mais il faut absolument s'y résigner, du moment que le thermomètre ne subit pas l'intiuence de la pression extérieure. Du reste, la difficulté est plus apparente que réelle, et je dirai avec le D' Dujardin, qu'on est surpris du peu de temps qu'il faut pour les opérations de la préparation du papier, du virage et de la fixation. Une petite lampe suffit pour produire une image si on emploie du papier iodo-bromuré, et de ce chef l'embarras n'est pas grand non plus.
« Tel est le thermographe que je propose. C'est un instrument exact et précis; répondra- t-il aux besoins de la clinique médicale et son maniement sera-t-il jugé assez simple et assez facile pour qu'on l'adopte dans les hôpitaux? Je ne le sais, mais le désire vivement; ce n'est certes point par amourpropre d'inventeur, mais parce que je crois aux immenses services que la thermographie peut rendre à la médecine, je serais fier d'y contribuer pour la moindre part. »
Thermographes à liquide. - Les principaux thermographes à liquide sont ceux de Niaudet, de Marey, de Pictet et Cellerier et celui plus récent de Marié-DavyS construit par Salleron.
Le thermomèti-e enregistreur de M. Niaudet, construit par la maison Bréguet, a été mis en usage à Montsouris en 18/6 ; mais Mariô-Davy lui préfère le therraographe Salleron.
Voici en quoi il consiste : A l'intérieur d'un pavillon spécial et exposé à l'air libre, est le réservoir du thermomètre, consistant en un tube de cuivre recourbé en U, de 3 mètres de i. Cités par J. André. Conlribution à la Thermographie. Thèse de médecine de Lyon, 1881.
THERMO GRAPHES 315
long sur 8 millimètres de diamètre intérieur. Ce réservoir est rempli d'alcool absolu, et, par un long tube capillaire, qui traverse la clôture, communique avec la partie inférieure d'une boîte remplie d'alcool. Les parois de cette boîte, toutes de maillechort mince, sont très flexibles et très élastiques ; et, la paroi supérieure est reliée par une tige à double crochet, à un bras de levier monté sur un couteau de balance, ainsi' qu'à une longue aiguille en aluminium. Le tout est équilibré par un contre-poids, et une vis de rappel, placée au-dessus de celui-ci, permet d'allonger ou de raccourcir le bras du levier. Enfin, l'aiguille se termine par une pointe qui appuie légèrement sur un cylindre tournant par un mouvement d'horlogerie. Lorsque, par suite des variations de température, le volume de l'alcool augmente ou diminue dans le tube, le couvercle de la boîte se soulève ou s'abaisse en transmettant son mouvement au levier.
M. Marey ' dit avoir obtenu des résultats satisfaisants au moyen d'une disposition qui consiste à mettre le liquide d'un thermomètre en rapport avec un petit tube de Bourdon, qui change de courbure suivant le degré de dilatation du liquide du thermomètre. Le thermomètre est formé d'un réservoir cylindrique en laiton de 6 millimètres de diamètre sur 3 centimètres de longueur; il est prolongé par un tube capillaire de cuivre rouge qui s'ouvre d'autre part dans le tube de Bourdon. Le tout est rempli d'huile et ferme. Sous l'influence des variations de la température, l'huile se dilate ou se resserre en modifiant la courbure du tube de Bourdon ; les changements de courbure de ce dernier actionnent un levier inscripteur.
MM. Pictet et Cellerier ^ se servent dans leurs recherches d'un thermo-dynamomètre très compliqué, donnant la température au moyen de mesures kilogrammétriques, c'est-àdire au moyeu des tensions maxima des liquides volatils.
En 1878, M. Marié Davy a publié à la Société française de physique la description d'un thermographe construit sur ces indications par M. Salleron.
1. Marey. Comptes rendus des séances de l'Académie des sciences 20 juin 1881. '
2. PicïET et CellÊiuer. Méthode générale d'intégration continue. Genève, 1879.
Le principe de ce thermographe est le suivant : Un tube de Bourdon, de trente-cinq centimètres, en cuivre écroui, à section elliptique très allongée, et tordu sur lui-même en une sorte de spire, est exactement rempli de liquide et fermé à ses deux extrémités.
Ce tube torse est fixé par un de ses bouts, l'autre extrémité libre porte une aiguille mobile chargée des indications. En chauffant le liquide, la dilatation oblige le tube à se détordre et l'aiguille à se mouvoir.
Cet appareil, modifié par M. Lépine, peut servir aux expériences physiologiques. (Voir thèse de Lyon. J. André, 1881.)
Les thermographes à liquides exigent un apprentissage et une parfaite connaissance des lois physiques de la part de ceux qui veulent en tirer des indications précices. Leur graduation est difficile, ils sont volumineux, ne peuvent pas se transporter, les corrections aux courbes obtenues par leur emploi sont laborieuses et exposent à des erreurs, ils ne sont pas applicables à la physiologie et à la clinique.
Appréciation des thermomètres employés pour l'étude de la température locale. — Valeur des différents instruments proposés. — Des précautions à prendre dans leur application. — Le thermomètre médical ordinaire, qui sert à l'étude de la température générale, présente un certain nombre d'inconvénients lorsqu'il est appliqué à la recherche des températures de surface.
Le réservoir a un certain volume, il contient une masse de mercure qui absorbe une grande quantité de chaleur pour se mettre en équilibre de température avec les parties adjacentes; si ces mêmes parties ne peuvent recouvrer immédiatement la chaleur perdue, il en résulte nécessairement un abaissement de température. (Voir Becquerel, Traité expérimental de l'électricité, page 9.)
Le thermomètre à réservoir volumineux ne peut non plus accuser des changements brusques, puisqu'il faut lui plusieurs minutes pour se mettre eu équilibre avec les milieux ambiants.
Nous avons recherché avec soin le temps nécessaire pour l'équilibre de température des thermomètres à réservoir volumineux. Il faut au moins dix à douze minutes, il en est de
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même pour les thermomètres en spirale, des thermomètres oculaires, etc.
Le temps d'application nécessaire est donc très considérable, et c'est là un inconvénient sérieux.
Les thermomètres à réservoir volumineux ne s'appliquent, en outre, que par une partie de leur surface sur la région à explorer et c'est là une circonstance qui nuit considérablement à la précision. Il nous paraît bien démontré que les thermomètres, même lorsque le réservoir est petit, ne peuvent s'appliquer facilement.
Si le thermomètre est appliqué à l'air libre, le réservoir étant volumineux, il y a une perte de chaleur par rayonnement, la partie est refroidie par le contact du thermomètre ; si le réservoir est recouvert par de la ouate, il résulte des inconvénients (voir plus loin) de sorte que dans les deux cas il existe des causes d'erreur.
Les thermomètres à petits réservoirs, ceux de Walfeiiin, de Dumontpallier, de Voisin, etc. sont meilleurs que le thermomètre médical ordinaire, la sensibilité dépendant du volume relatif du réservoir et d'une division : le déplacement du liquide dans sa tige étant d'autant plus considérable pour une variation del degré que le réservoir est plus volumineux et la tige d'un diamètre plus fin .
En raison du petit volume du réservoir, ces instruments peuvent, en outre, être facilement mis en contact avec des surfaces peu étendues, sans que l'on ait à craindre que la température de ces parties soit altérée par la quantité de chaleur cédée ou absorbée par l'instrument.
Ces thermomètres se mettent rapidement en équilibre de température.
Les thermomètres dits de contact présentent de très sérieux inconvénients.
L'appareil de Haubold ne peut donner d'indications précises, l'eau contenue dans la caisse en métal et dans laquelle plonge le thermomètre est un liquide très mal choisi dans le cas particulier, et qui cède ou emprunte de la chaleur aux parties voisines avec une extrême facilité.
Le thermomètre de contact de Lépine a comme principal inconvénient d'oflfrir une masse de mercure très considérable
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et qui met un temps très long à s'échauffer (une demi-heure, une heure).
M. Lépine a abandonné depuis longtemps cet instrument.
Le thermomètre de Voisin, qui a un très petit réservoir, se met rapidement en équilibre de température, et malgré quelques inconvénients que nous avons signalés cet instrument a une réelle valeur,
Le thermomètre de Seguin, dont la forme est destinée à faciliter l'application d'une grande partie du réservoir, ne remplit pas le but recherché, car on remarquera qu'une des faces du réservoir de l'instrument est à l'air libre et exposée à réchauffement ou au refroidissement. La masse de mercure contenue dans cet instrument est assez grande et il faut au moins, d'après nos recherches, 8 à 10 minutes pour obtenir un équilibre de température. Si l'instrument est seulement laissé en place 3 à 5 minutes, ainsi que le recommande M. Seguin, on s'expose à des erreurs.
Les thermomètres discoïdes présentent, en outre, l'inconvénient d'avoir un réservoir à parois minces et élastiques qui cèdent à la pression et et donnent ainsi de fausses indications.
Les thermomètres à réservoir en spirale, surtout employés par les Américains, et par Dupré,Mortimer-Granville, Lépine, Burq, Peter, ont comme principal inconvénient de présenter une 'grande masse de mercure qui se met par conséquent très lentement en équilibre de température. Il est à remarquer aussi qu'une des faces de la spirale est en contact, dans plusieurs de ces instruments, avec l'air ambiant, cause d'erreur déià signalée pour le thermomètre médical ordmaire.
La construction de ces thermomètres est en outre assez difficile, ils sont difficilement comparables entre eux, et les constructeurs éprouvent une réelle difficulté à calibrer le tube du thermomètre contourné en spirale et coude dans certaines formes de ces instruments, 4. 4nn=l-c:
Le thermomètre de Mortimer-GranviUe présente tous l.s inconvénients des thermomètres àréservoir spirale. La coupe de maillechort de cet instrument, destinée à faire 1 oflice d'un réservoir de chaleur met un certain te»ips à s echauffer, augmente la durée de l'application de 1 nistru
