第6章 用一晚上,造一件能让大教授惊嘆的东西 法兰西1847,我成了工业教父
確定了下一步的目標,林恩连口水都没顾上喝,转身就扎进了车间。
样品,必须是一样能让杜马教授这种级別的学者看了就走不动道的东西。
普通的铸铁件?
不行。
杜马是巴黎大学的顶尖学者,见过的好东西多了去了。
得是他没见过,或者別人做不出来,但一看就明白其妙处的东西。
林恩走进车间的时候,老马丁正带著几个工人清理炉渣,准备下一炉生產。
看到林恩又回来了,他有些意外:“厂长,您怎么又回来了?那帮人……”
“打发了。”林恩摆摆手,目光在车间里扫视一圈,“马丁老爹,咱们厂里有没有细的铁丝?还有铜丝,越细越好。”
“铁丝有,拉丝模拉出来的,最细的大概像缝衣针那么粗。”老马丁想了想,“铜丝……得找找,皮埃尔那小子可能藏的有,他爱鼓捣些小玩意儿。”
皮埃尔正好在旁边,闻言抬头:“厂长要铜丝?我工具箱里有一卷,就是有点氧化发黑了。”
“拿来我看看。”林恩心里一动。
很快,皮埃尔捧来一卷暗红色的细铜丝,约莫半毫米粗细,虽然表面有些氧化,但刮开后露出光亮的铜色,能用。
林恩又找来一根同样粗细的铁丝,是从拉丝车间找的,表面光亮,是上好的熟铁丝。
“您这是要做什么?”马修凑过来,满脸好奇。
林恩没有直接回答,而是把那捲铜丝和铁丝並排放在工作檯上,用砂纸仔细打磨掉氧化层,露出新鲜的金属光泽。
“你们都知道,铁匠判断炉温,靠的是眼睛看火色。”林恩一边忙活,一边说,“暗红、橙红、亮黄、白炽……但这东西靠经验,每个人看的都不一样。”
老马丁点头,这是行里的老规矩了,炉火顏色就是温度计。
“但有些活儿,光看火色不够。”林恩用钳子將铁丝和铜丝的一端紧紧绞在一起,拧成一个小小的麻花结:
“比如杜马教授要的那种空心铸铁球,壁厚要均匀,內壁要光滑,承压要好……浇铸的时候,铁水温度差一点,出来的东西就是两样。”
他把绞合好的接头举到灯下看了看,还算结实。
“所以您想弄个……能量炉温的东西?”皮埃尔眼睛亮了。
“聪明。”林恩讚许地看了他一眼:
“这叫热电偶温度计。原理说起来也简单,两种不同的金属,一头接在一起加热,另一头分开,就会產生微弱的电压。热的那头温度越高,电压越大,电流越大。咱们只要测出这个电流,就能知道炉子的准確温度。”
几个工匠闻言面面相覷。
是的,林恩要做的,是一种在1847年绝对称得上稀奇的东西——
热电偶温度计。
热电偶温度计的原理是塞贝克效应,於1821年被发现,但直到现在,这东西基本还停留在实验室的物理演示阶段,没有人把它做成实用的测温工具。
虽然这个时代已经有气体温度计或液体温度计了,但它们的测温区间狭窄,就算是水银温度计最高也只能测到300多度,而热电偶温度计最高测温区间达2300度。
因此,只有热电偶温度计才能满足工业生產的需求。
“电流?”马修挠挠头,“厂长,电流我知道,可那玩意儿看不见摸不著,怎么测?”
对啊,电流怎么测?
世界上第一台“电流计”是德国物理学家施威格於1820年发明,但到目前为止,电流计都只能叫检流表,因为它们只能检测迴路中是否有电流存在,而无法检测电流的大小。
林恩被马修这个问题问得一愣,隨即笑了。
这个问题確实问得好。
但林恩上辈子是干什么的?实验室负责人。实验室里最讲究的就是精確测量。那些老前辈们在没有数字仪表的年代,玩出的花样可比现代人想像的聪明得多。
“电流不好直接测,”林恩拿起炭笔,在铁砧上那块已经画得乱七八糟的纸上继续画,“那我们就不测电流。”
“不测电流?”几个工匠凑过来,脑袋挤在一起,更加糊涂了。
林恩笑了笑:“我们测『无电流』。”
“……”
场面一度非常安静。
老马丁挠了挠他那花白的络腮鬍:“厂长,您这话……怎么听著像变戏法的?测没有的东西?”
其实林恩的法子並不复杂,他將其称之为“零位法”。
思路就是用一个已知的、可调节的电压,去和那个未知的热电偶电压比方向相反地接在一起,互相抵消。
等到两个电压完全相等的时候,迴路里就没有电流了,检流表的指数为零。
这个过程有点像用天平称重,你不是去感受物体有多重,而是不断加减砝码,直到天平重新平衡。最后读砝码的重量就行。
零位法的精妙之处在於:检流计只是用来判断“有没有电流”,它自身的精度对测量结果几乎没有影响。测量的准確性,完全取决於那个可调节的已知电压源。
但问题又来了,1847年,上哪儿找“可调节的已知电压源”去?
答案很简单:自己做一个。
林恩的方法简单地惊人:
找一根粗细均匀的电阻丝,拉直了钉在木板上,旁边贴一把尺子。
当电流均匀流过整根电阻丝,从一头到另一头,电压就回均匀地降落下来。
然后,在电阻丝上移动一个滑动触点,移动触点,直到检流计指针归零。
这时候,热电偶的电压,就等於从电阻丝起点到触点这一段的电压。
而这一段的电压是多少?很简单:(触点位置/总长度)x固定电压。
这个东西,其实就是后世的电阻分压器。
而且,林恩记得父亲的书房里有一台的物理实验仪器,是他父亲前几年迷过一阵子自然科学时买的。
那玩意儿叫什么来著?
叫什么不重要,林恩忘了,反正林恩记得里面有两节標准电池,能產生非常稳定的固定电压。
“雅克!”林恩抬头就喊,“父亲书房那个柜子顶层,是不是有个落灰的木盒子,上面带铜旋钮和玻璃面板的?”
老管家愣了愣,努力回忆:“好像……是有那么个东西。老先生以前摆弄过,后来嫌占地方就收起来了。”
“快去拿来!”
二十分钟后,那个落灰的木盒子被小心翼翼地捧到了车间工作檯上。
林恩用袖子擦掉表面的灰尘,露出黄铜铭牌上的刻字:“普雷西精密仪器工坊,巴黎,1839年”。
打开盒子,里面是一排排精致的铜质旋钮和插孔,而最让林恩惊喜的是,角落里有两个小玻璃瓶,这里面就是林恩需要的標准电池!
这种电池是1836年刚发明的,能提供极其稳定的一氧化汞標准电压。
林恩轻轻吁了一口气。
老勒布朗同志,您这东西买得可真值啊!
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