Qu'est-ce qu'un manomètre différentiel?
Un simple manomètre différentiel consiste en un tube de verre en forme de U dans lequel est placé un liquide inerte. Lorsque les deux bras de la forme en U sont soumis à des pressions différentes, les fluides dans leurs tubes respectifs atteignent des hauteurs différentes. Le changement de pression d'un endroit à un autre peut être déterminé par la différence de hauteur du fluide dans les deux bras. Les manomètres différentiels peuvent aller d’appareils suffisamment simples pour être construits à la maison aux équipements électroniques avec puces informatiques et affichages numériques.
Lorsque les ouvertures au sommet d'un manomètre différentiel sont exposées à la même pression, la pression atmosphérique par exemple, le liquide dans les bras se trouve à la même hauteur. Lorsqu'une autre pression doit être mesurée, la pression de l'air dans un réservoir SCUBA, par exemple, la pression de l'air dans le réservoir poussera le fluide dans le bras auquel il est fixé, tandis que le fluide dans le bras opposé augmente.
Pour calculer la différence de pression entre l'air atmosphérique et l'air du réservoir, on mesure la différence entre la hauteur du fluide dans chaque bras. Des différences de pression plus importantes sont mesurées à l'aide de fluides plus denses, tels que le mercure, alors que des différences de pression plus faibles peuvent être obtenues avec des fluides moins denses, tels que l'eau.
Quand un météorologue parle d'une pression barométrique de tant de millimètres (mm) de mercure, cela peut signifier que la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur d'une tempête poussera le mercure dans un tube manomètre différentiel de cette quantité. Par exemple, une pression atmosphérique de 14,7 livres par pouce carré (environ 101 kPa) poussera le mercure dans un tube de 760 mm, alors que l'eau augmenterait de 33 pieds. L'œil d'un ouragan de catégorie cinq à environ 93 kPa (13,3 psi) poussera le mercure jusqu'à 690 mm, mais l'eau montera à 29,8 pieds. L'eau monte beaucoup plus haut que le mercure plus lourd dans le bras du tube en forme de U, et un simple manomètre pour l'eau serait donc beaucoup plus grand que celui qui utilise le mercure. La différence de pression peut être mesurée en multipliant le poids de la colonne de fluide par son changement de hauteur.
Un manomètre différentiel portable doit utiliser du mercure et d'autres fluides indicateurs à faible point de congélation et haute densité. Les manomètres numériques différentiels portables comportent deux vannes externes, chacune pouvant être connectée à une source de pression. Les manomètres numériques à piles sont activés par des boutons pour produire des lectures dans un certain nombre de formats différents. Des câbles sont disponibles pour connecter des unités portables à des ordinateurs afin de configurer les résultats et de créer des rapports.