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勾引有妇之夫 朱门绣户 窑子开张了(H)

第6章 用一晚上,造一件能让大教授惊嘆的东西

      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!
    “这玩意儿能测温度?”马修忍不住伸手想摸,被皮埃尔一巴掌拍开。
    “別乱动,弄坏了把你卖了都赔不起。”
    林恩没理会他们的打闹,小心地打开仪器后盖,检查里面的电池。
    两节丹尼尔电池静静地躺在特製的玻璃槽里,溶液虽然有些浑浊,但电极看起来还算完好。
    林恩用隨身携带的小刀轻轻颳了刮锌电极表面,露出光亮的金属。
    “还有电。”他鬆了口气。
    现在,万事俱备。
    “皮埃尔,”林恩抬头,“帮我做几样东西。”
    皮埃尔立刻凑过来:“厂长您说。”
    林恩拿起炭笔,在纸上画了几个简单的示意图:
    “找一块干木板,要平整的。找一根长度差不多的电阻丝,要粗细均匀的……咱们厂里有康铜丝吗?”
    皮埃尔想了想:“有!库房角落里有一卷,是以前修什么仪器剩下的。”
    “太好了。”林恩继续画,“把电阻丝拉直了,钉在木板上,两头用铜片做接线柱。木板旁边贴一张尺子——没有尺子就自己画刻度,只要均匀就行。”
    “行!”皮埃尔应了一声,又问:“还有什么要求吗?”
    “还有,再给我做一个滑动触点,用弹性铜片做,要能在电阻丝上顺畅滑动,又能接触紧密。”
    “没问题,给我一个小时。”
    “马修,你去把车间里最细的铜丝和铁丝再找几根来,要不同粗细的,我们得试试哪种组合效果最好。”
    “好嘞!”马修应声就跑。
    “马丁老爹,”林恩转向老工匠,“我需要你帮我烧一炉火,温度要稳,能从暗红一直升到亮白。能做到吗?”
    老马丁眯著眼想了想:“小火慢慢加,盯著火色,应该能行。不过厂长,这玩意儿真能测出温度?”
    “能不能行,试过才知道。”林恩笑了笑。
    车间里再次忙碌起来。
    皮埃尔蹲在角落里,选了一块上好的橡木板,刨平、打磨。
    他找出那捲康铜丝,用卡尺仔细量了粗细,確认整根丝粗细均匀后,小心翼翼地拉直了钉在木板上。
    然后用銼刀和铜片做了两个精致的接线柱,固定在电阻丝两端。
    马修翻箱倒柜找出各种粗细的金属丝,一根根刮亮,码放整齐。
    老马丁带著两个徒弟清理了一座小锻炉,开始慢慢生火,准备控温。
    林恩则坐在工作檯前,小心翼翼地將绞合好的铁丝和铜丝接头,用喷灯加热后轻轻锻打,让它们融合得更牢固。然后又找来细陶瓷管,把两根金属丝分別套上绝缘,只让接头裸露在外。
    时间一分一秒过去。
    窗外的天色早已黑透,车间里却灯火通明。
    “厂长,做好了。”皮埃尔捧著那块钉著电阻丝的木板走过来。木板上,银白色的康铜丝绷得笔直,旁边是用炭笔细细画出的均匀刻度。
    滑动触点用弹性铜片做成,在电阻丝上滑动顺畅,接触紧密。
    “很好。”林恩接过,开始连接电路。
    很快,一个完整的测量迴路形成了。
    车间里所有人都屏住了呼吸。
    林恩把绞合好的铁丝铜丝接头——科学说法叫热电偶,小心翼翼地从工作檯移到小锻炉旁。
    老马丁已经把炉火调整到稳定的暗红色,凭经验判断,大概五百度左右。
    “马修,把灯对准检流计的镜子。”林恩吩咐道。
    检流计的原理就是將一束灯光反射到远处的刻度尺上,哪怕只有一点点电流,都能让光点移动。
    马修赶紧调整那盏油灯的位置,让光线恰好照在检流计的小镜子上。
    很快,一道微弱的光斑投射到对面墙壁的临时刻度尺上。
    “好,都別动。”林恩深吸一口气,“马修,把热电偶插进炉火里,別太深,就插边缘。注意安全。”
    马修小心翼翼地捏著陶瓷管,把热电偶探头伸进炉膛。
    林恩屏住呼吸,轻轻移动滑动触点,在电阻丝上慢慢滑动。
    检流计上的光点纹丝不动。
    “没反应?”马修探头探脑。
    “別急。”林恩继续移动。
    突然,光点轻轻动了一下。
    林恩立刻放慢速度,小心翼翼地来回微调。
    光点先是缓缓朝一个方向偏移,隨著他继续调节,又慢慢回到原位,然后向另一个方向偏移。
    林恩盯著光点,在某一瞬间,光点正好回到刻度尺正中央——纹丝不动。
    “好了!”林恩轻喝一声,立刻记录下滑动触点此刻在刻度尺上的位置。
    “这……这就好了?”马修一脸茫然,“可您什么也没看见啊?”
    “就是要什么都看不见。”林恩笑了,“看不见电流,说明我从电阻丝上取出来的电压,和热电偶產生的电压正好相等,方向相反,互相抵消了。现在,我知道炉子里產生了多大的电压——你看,触点在……”
    他看了看刻度:“从起点过来,差不多三成的位置。標准电池电压是1.1伏,所以现在热电偶的电压,大概就是0.33伏左右。而这个电压,和炉温是一一对应的。”
    老马丁盯著那束静止的光斑,又看看远处烧得暗红的炉火,嘴唇动了动,半晌憋出一句:
    “就这么个小玩意儿……用一根铁丝和一块木板,能知道准確的温度?”
    “马丁老爹,您看火色能知道今天这炉铁能不能炼好,但您能看出现在是五百一十二度还是五百三十七度吗?”林恩笑著问。
    老马丁被问住了。他能分出暗红和亮红,但要说精確到几十度甚至十几度,那纯属扯淡。
    “这玩意儿能?”他不太信。
    “现在还不能。”林恩坦然承认,“因为我还不知道,这个电压数字对应多少度。这需要標定,得拿它去量已知的温度,然后把电压和温度画成一条线。”
    他顿了顿,看了看窗外已经泛起鱼肚白的天色:
    “但这种事,得在有標准温度计的实验室里干。巴黎大学的杜马教授那儿,肯定有。”
    皮埃尔盯著那块简陋的木头板和那根绷紧的电阻丝,眼睛越来越亮:
    “厂长,您的意思是……咱拿这个去找那个教授,他就知道咱们有真本事?”
    “没错。”林恩小心地把热电偶从炉火边移开,让接头慢慢冷却:
    “杜马教授要的是精密仪器铸件。什么叫精密?温度差一点,铁水流进模具,出来的东西尺寸就不对,內壁就不光滑。有了这个,咱们能告诉他:我能精確控制每一炉的温度,你想要多准,我就给你烧多准。甚至说,这玩意,咱们得先拿去申请专利。”