Wat is een differentiële manometer?

Een eenvoudige differentiële manometer bestaat uit een U-vormige glazen buis waarin een inerte vloeistof wordt geplaatst. Wanneer de twee armen van de U-vorm worden onderworpen aan verschillende drukken, bereiken de vloeistoffen in hun respectieve buizen verschillende hoogten. De drukverandering van de ene plaats naar de andere kan worden bepaald door het hoogteverschil van de vloeistof in de twee armen. Differentiële manometers kunnen variëren van apparaten die eenvoudig genoeg zijn om thuis te worden gebouwd tot elektronische apparatuur met computerchips en digitale uitlezingen.

Wanneer de openingen aan de bovenkant van een differentiaalmanometer worden blootgesteld aan dezelfde druk, bijvoorbeeld atmosferische druk, bevindt de vloeistof in de armen zich op gelijke hoogte. Wanneer een andere druk moet worden gemeten, zal de luchtdruk in een SCUBA-tank, bijvoorbeeld, de druk van de lucht in de tank de vloeistof in de arm waaraan deze is bevestigd naar beneden duwen, terwijl de vloeistof in de tegenovergestelde arm stijgt.

Om het drukverschil tussen de atmosferische lucht en de tanklucht te berekenen, wordt het verschil tussen de hoogte van de vloeistof in elke arm gemeten. Grotere drukverschillen worden gemeten met behulp van dichtere vloeistoffen, zoals kwik, terwijl lagere drukverschillen kunnen worden gemaakt met minder dichte vloeistoffen, zoals water.

Wanneer een weersvoorspeller spreekt van een barometrische druk van zoveel millimeter (mm) kwik, kan dit betekenen dat het drukverschil tussen de binnenkant en de buitenkant van een storm het kwik met die hoeveelheid een verschil in manometerbuis omhoog duwt. Bijvoorbeeld, atmosferische druk, 14,7 pond per vierkante inch (ongeveer 101 kPa), zal kwik een buis van 760 mm omhoog duwen, terwijl water 33 voet zou stijgen. Het oog van een orkaan van categorie vijf bij 13,3 psi (ongeveer 93 kPa) zal kwik 690 mm omhoog duwen, maar water zou 29,8 voet stijgen. Water stijgt veel hoger dan het zwaardere kwik in de arm van de U-vormige buis, en dus zou een eenvoudige manometer voor water veel groter zijn dan een die kwik gebruikt. Het drukverschil kan worden gemeten door het gewicht van de vloeistofkolom te vermenigvuldigen met de verandering in hoogte.

Een draagbare differentiële manometer moet kwik en andere vloeistof met een laag vriespunt en hoge dichtheid gebruiken. Handheld, digitale differentiaalmanometers hebben twee externe kleppen, die elk op een drukbron kunnen worden aangesloten. Batterij-aangedreven digitale manometers worden door een knop geactiveerd om metingen in een aantal verschillende formaten te produceren. Kabels zijn beschikbaar om draagbare eenheden op computers aan te sluiten voor het configureren van resultaten en het ontwerpen van rapporten.