在确定了以低温干馏来提高煤焦油产率,并打算尝试制作双金属温度计以解决温度测量难题后,王珏便全身心地投入到了双金属温度计的制作筹备当中。
他深知,这一小小的温度计,或许将成为他们大规模生产煤焦油与沥青的关键突破口,也将第一次在大明将温度量化。 、
制作双金属温度计的原理,乃是基于不同金属在受热时膨胀程度的差异。当两种金属紧密贴合在一起,受热后便会因膨胀系数的不同而发生弯曲,通过测量这种弯曲程度,便能间接推算出温度的高低。
然而,原理虽简单,真正付诸实践却困难重重。 首要的难题便是金属材料的选择。
王珏带着二狗穿梭于北平城内内外的各个金属工坊,四处打听、寻觅合适的金属。他们需要两种膨胀系数差异较大的金属,经过多方探寻与试验,最终还是选定了黄铜与铁。
黄铜受热时膨胀较为明显,而铁的膨胀系数相对较小,二者的组合在理论上能够产生较为显着的弯曲形变,从而满足温度计的测量需求。而且在当下,黄铜和铁也是最容易获得的金属。
材料选定之后,便是如何将两种金属加工并紧密结合在一起。王珏与匠人们反复商议,最后才得知原来在大明已经有了简单的焊接技术,于是便采用了镶嵌与焊接相结合的工艺。
朱高炽忙着北平的建设和筹备赈灾事宜,王珏不好意思打扰,便决定自己找个铁匠铺,找工匠尝试。
王珏让铁匠用黄铜和铁打造长长的薄片,先将黄铜薄片与铁片仔细打磨平整,确保二者表面光滑无瑕,然后让匠人在铁片上精心开凿出一道道细小的凹槽,将黄铜薄片精准地嵌入其中,再运用焊接技术,将接口处严丝合缝地焊接起来,使得两种金属如同一体,能够协同对温度变化做出反应。
在制作双金属片的过程中,对于其尺寸与厚度的把控也是至关重要的环节。王珏经过多次计算与试验,确定了合适的双金属片长度与宽度,既要保证其能够产生足够明显的弯曲,又不能因过长过宽而影响温度计的灵敏度与响应速度。
而厚度方面,则需要在保证强度的前提下,尽可能地薄,以便能够更加敏锐地感知温度的细微变化。每一片双金属片的制作,都凝聚着王珏与匠人们的心血与智慧,任何一点细微的瑕疵都可能导致整个温度计的失灵。
双金属片制作完成后,接下来便是指针与刻度盘的设计与安装。指针同样是选择了黄铜这种材质,工匠按照王珏的要求经过精细打磨与加工,使其能够在双金属片的带动下灵活转动,准确地指示出温度数值。