Che cos'è un manometro differenziale?
Un semplice manometro differenziale è costituito da un tubo di vetro a forma di U in cui viene inserito un liquido inerte. Quando i due bracci della forma a U sono sottoposti a pressioni diverse, i fluidi nei rispettivi tubi raggiungono altezze diverse. La variazione di pressione da un luogo all'altro può essere determinata dalla differenza di altezza del fluido nei due bracci. I manometri differenziali possono variare da dispositivi abbastanza semplici da essere costruiti in casa ad apparecchiature elettroniche con chip per computer e letture digitali.
Quando le aperture nella parte superiore di un manometro differenziale sono esposte alla stessa pressione, ad esempio la pressione atmosferica, il liquido nelle braccia si trova ad altezze uguali. Quando si deve misurare un'altra pressione, la pressione dell'aria in un serbatoio SCUBA, ad esempio, la pressione dell'aria nel serbatoio spingerà il fluido nel braccio a cui è fissato verso il basso, mentre il fluido nel braccio opposto aumenta.
Per calcolare la differenza di pressione tra l'aria atmosferica e l'aria del serbatoio, viene misurata la differenza tra l'altezza del fluido in ciascun braccio. Maggiori differenze di pressione sono misurate usando fluidi più densi, come il mercurio, mentre differenze più basse di pressione possono essere fatte con fluidi meno densi, come l'acqua.
Quando un meteorologo parla di una pressione barometrica di tanti millimetri (mm) di mercurio, può significare che la differenza di pressione tra l'interno e l'esterno di una tempesta spingerà il mercurio su un tubo manometro differenziale di tale importo. Ad esempio, la pressione atmosferica, 14,7 libbre per pollice quadrato (circa 101 kPa), spingerà il mercurio su un tubo di 760 mm, mentre l'acqua aumenterebbe di 33 piedi. L'occhio di un uragano di categoria 5 a 13,3 psi (circa 93 kPa) spingerà il mercurio verso l'alto di 690 mm, ma l'acqua salirà a 29,8 piedi. L'acqua sale molto più in alto del mercurio più pesante nel braccio del tubo a forma di U, quindi un semplice manometro per l'acqua sarebbe molto più grande di uno che utilizza mercurio. La differenza di pressione può essere misurata moltiplicando il peso della colonna di fluido per la sua variazione di altezza.
Un manometro differenziale portatile deve utilizzare mercurio e altri fluidi indicatori a basso punto di congelamento, alta densità. I manometri differenziali digitali portatili hanno due valvole esterne, ciascuna delle quali può essere collegata a una fonte di pressione. I manometri digitali a batteria sono attivati da un pulsante per produrre letture in diversi formati. Sono disponibili cavi per collegare unità portatili a computer per la configurazione dei risultati e la progettazione di report.