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BREVET D'INVENTION
Dans les pyromètres à rayonnement partiel utilisés pour la mesure de hautes températures on emploie des lampes pyrométriques dont l'intensité lumineuse est comparée, par variation du courant du fil incandescent, à la brillance des corps rayonnants à mesurer. L'intensité du courant sert alors d'unité de mesure pour l'intensité lumineuse du corps rayonnant et par conséquent pour la tempé- rature.
Jusqu'à présent, on employait, pour la mesure du courant, des galvanomètres de préoision, en formes d'instruments à bobine tournante. L'inconvénient dû à l'emploi d'instruments de précision dans les pyromètres industriels, provient de ce que ces instruments sont extrêmement sensibles aux inévitables chocs mécaniques pendant le fonctionnement et que l'exactitude des indioations diminue considérablement, si la manipulation n'est pas faite avec assez de soin, par détérioration du palier à pointes, et par le frottement aux pointes qui en résulte.
De plus on ne peut empêcher, lors des mesures dans les aoiéries, les fonderies, les usines de céramique, etc, que de la poussière fine n'entre dans le carter du pyromètre et ne se
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dépose dans les paliers à pointes de l'appareil de mesure du courant, il en résulte des défauts supplémentaires de frottement qui entraînent de grosses erreurs dans l'indication de la température. Un autre inconvénient de l'emploi d'instruments à bobine tournante provient de ce que le poids du pyromètre, par suite du poids important de l'inducteur, est élevé ce qui constitue une gêne sensible lors de mesures de longue durée, car sous l'effort de maintien, la concentration sur le réglage pyrométrique diminue et la précision de la mesure baisse.
Pour ces raisons on a déjà proposé auparavant un autresystème connu sous le nom de "Pyromètre à fils en croix" dans lequel le galvanomètre est supprimé. L'inconvénient de cette solution résulte de ce qu'il faut recourir à deux réglages, à savoir :d'abord le réglage de la lampe à fils en croix et ensuite la mesure de la température. Il faut donc employer deux organes de réglage.
Conformément à l'invention on remédie à tous ces inconvénients, par le fait que ce n'est pas l'intensité du courant qui est prise comme mesurede la température du fil incandescent, mais la dilata,tion du fil incandescent qui sera décélée par un moyen approprié.
Les dessins annexés représentent schématiquement à titre d'exemple un mode d'exécution de l'invention. La fig. 1 représente l'ensemble du dispositif, tandis que les figs. 2 et 3 montrent deux modes de réalisation du support du système de mesure avec compensation de la température.
Dans un carter 1 se trouve un cadre 2 avec des appendices 3 et 4 auxquels est attaché le fil pyrométrique 5. Le point de mesure, dont la brillance doit être comparée avec celle du corps rayonnant, est figuré en 6; un fil fin 8 est attaché d'un coté en 7 au fil pyrométrique 5 et
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de l'autre côté au support 2. Un second fil fin 10 est d'un oôté fixé en 9 au premier fil 8 et de l'autre oôté amené, en passant sur un galet tournant 11 monté dans le carter, à un ressort 12 suspendu au support 2. Au galet
11 est fixé rigidement un miroir 13 qui projette sur une échelle 16 le rayon lumineux 15 venant d'une source lumi- neuse 14.
Ainsi, à la manière d'un instrument à fil ther- mique, le changement de longueur du fil pyrométrique par les fils 8 et 10 est transformé en une rotation de miroir
13 et projeté directement sur l'échelle. Tout le système de mesure est ainsi contenu dans le vide de la lampe pyro- métrique et à l'abri des poussières et attaques chimiques dues aux gaz industriels qui se trouvent généralement là où de hautes températures sont à mesurer. De cette façon on assure de manière durable une stabilité et.une mise à l'abri contre tout enorassage et toute corrosion.
En même temps on augmente la sécurité du pyromètre contre des chocs méoaniques, car le seul organe mobile, à savoir le petit galet 11, en particulier quand le miroir est disposé immédiatement contre lui, peut être réalisé sous un très faible poids, et demeure sous ce rapport très loin derrière un système de mesure avec un instrument à bobine tournante .
En plus de ces propriétés, le faible poids d'une telle lampe pyrométrique, qui réalise une combinaison de la lampe pyrométrique proprement dite aveo l'instrument de mesure, agit d'une manière très favorable pour diminuer le poids de l'ap- par eil.
Dans le cas où la lampe pyrométrique doit être employée avec une intensité lumineuse constante il suffit de recourir à un simple repère à la place d'une échelle.
Avec une telle lampe pyrométrique il est également Possible par un aménagement convenable du galet 11
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de réaliser une échelle de toute disposition désirée. On peut ainsi, par exemple réaliser une échelle de température entièrement linéaire ou bien encore une échelle dont la graduation correspond à. chaque endroit à la précision de mesure désirée. Alors que, avec des pyromètres à bobine tournante on ne peut utiliser que les deux tiers environ de la longueur de l'échelle, avec le dispositif suivant l'invention la longueur utilisable de l'échelle n'est pas limitée.
Par la variation de longueur du support, portant le fil pyrométrique, les fils de transmission et le ga,let avec le miroir, on obtient en première approximation une erreur de lecture relative de l'ordre de ss t expression dans laquelle o@ représente le coefficient d'allongement du fil incandescent (? celui du support st t la, différence entre la température du support et celle obtenue à l'étalonnage. Parsuite il sera préférable que le support soit réalisé en une matière pour laquelle est très petit.
Dans la pratique il suffit d'un rapport = 0,1 , car dans ce cas, par exemple un changement de température du support aux environs de 30 n'occasionne qu'une erreur de 3 . Ce rapport 0,1 peut être obtenu en réalisant le support en acier "Invar".
Avec une réalisation suivant la fig. 2 on peut obtenir une compensation complète de l'erreur de mesure provenant de l'allongement du support. Le fil incandescent est maintenu ici par deux parties de support en matières différentes. On peut démontrer que dans ce cas si, les longueurs 11 et 12 de ces parties de support sont en rapport inverses des coefficients de dilatation de celles-ci, l'allongement du support sera complètement éliminé.
Dans le mode d'exécution de la fig. 3 les lon-
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gueurs 11 et 12 sont également dans le rapport inverse des coefficients de dilatation ssl 2, grâce à quoi, tous les changements de longueurs du support ayant une influence sur la mesure de la température, sont oompensés, si bien que la température de l'ensemble du support n'a plus aucun effet sur la mesure.
Pour attendre une entrée en jeu aussi rapide que possible de rapports de température stationnaires à l'intérieur de la lampe pyrométrique, il est avantageux de remplir celle-ci avec un gaz bon conducteur de la chaleur, par exemple avec de l'hydrogène. Le temps néces- saire pour l'équilibre de la température sera diminué par rapport à celui nécessaire avec une lampe à vide et on obtiendra ainsi une action plus rapide de la compensation de la température.