Druckmessung mit dem Manometer
Druck ist definiert als Kraft pro Flächeneinheit – und die genaueste Methode zur Messung von niedrigem Luftdruck besteht darin, eine Flüssigkeitssäule mit bekanntem Gewicht dagegen auszugleichen und die Höhe der so ausgeglichenen Flüssigkeitssäule zu messen. Die üblicherweise verwendeten Maßeinheiten sind Zoll Quecksilbersäule (in. Hg), wobei Quecksilber als Flüssigkeit verwendet wird, und Zoll Wassersäule (in. w.c.), wobei Wasser oder Öl als Flüssigkeit verwendet wird.
Abb. 2-1. In seiner einfachsten Form ist das Manometer ein U-Rohr, das etwa zur Hälfte mit Flüssigkeit gefüllt ist. Da beide Enden des Rohrs offen sind, befindet sich die Flüssigkeit in jedem Schenkel auf gleicher Höhe.
Abb. 2-2. Wenn auf einen Schenkel Überdruck ausgeübt wird, wird die Flüssigkeit in diesem Schenkel nach unten und im anderen nach oben gedrückt. Die Höhendifferenz „h“, die sich aus der Summe der Messwerte über und unter Null ergibt, gibt den Druck an.
Abb. 2-3. Wenn auf einen Schenkel ein Unterdruck ausgeübt wird, steigt die Flüssigkeit in diesem Schenkel nach oben und sinkt im anderen nach unten. Die Höhendifferenz „h“, die sich aus der Summe der Messwerte über und unter Null ergibt, gibt den Unterdruck an.
Instrumente, die dieses Prinzip nutzen, werden als Manometer bezeichnet. Die einfachste Form ist das grundlegende und bekannte U-Rohr-Manometer (Abb. 2-1). Dieses Gerät zeigt den Unterschied zwischen zwei Drücken (Differenzdruck) oder zwischen einem einzelnen Druck und der Atmosphäre (Überdruck) an, wenn eine Seite zur Atmosphäre hin offen ist. Wenn ein U-Rohr bis zur Hälfte mit Wasser gefüllt ist und auf eine der Säulen Luftdruck ausgeübt wird, wird die Flüssigkeit verdrängt. Dadurch steigt ein Teil der Wassersäule an und der andere Teil fällt ab. Die Höhendifferenz „h“, die sich aus der Summe der Messwerte oberhalb und unterhalb der Mitte ergibt, gibt den Druck in Zoll Wassersäule an.
Abb. 2-4. Links wird auf die Flüssigkeit im Behälter und im Anzeigerohr der gleiche Druck ausgeübt. Der Messwert ist Null. Rechts wurde auf die Flüssigkeit im Behälter ein Überdruck ausgeübt, wodurch der Füllstand sehr leicht gesunken ist. Der Flüssigkeitsstand im Anzeigerohr ist deutlich gestiegen. Der Messwert wird direkt von der Skala am Flüssigkeitsstand im Anzeigerohr abgelesen. Die Skala wurde um den Füllstandabfall im Behälter kompensiert.
Das U-Rohr-Manometer ist ein Primärnormal, da der Höhenunterschied zwischen den beiden Säulen unabhängig von Schwankungen des Innendurchmessers des Rohrs immer eine echte Anzeige des Drucks ist. Dieses Prinzip macht sogar das Dwyer Slack Tube® Roll-up-Manometer so genau wie ein Laborgerät. Dies ist eine echte Erleichterung für Personen, die sonst möglicherweise ein 60 Zoll langes starres Glas-U-Rohr-Manometer mit an Bord eines Flugzeugs nehmen müssten.
VARIANTEN DER MANOMETERKONSTRUKTION Um die Anforderung des U-Rohrs zu umgehen, an zwei verschiedenen Stellen Messungen vorzunehmen, wurde das Brunnenmanometer entwickelt. Siehe Abb. 2-4. Der Behälter (Brunnen) kann so groß dimensioniert werden, dass die Änderung des Füllstands im Behälter vernachlässigbar ist, oder die Skala kann für die Änderung des Flüssigkeitsstands im Behälter kompensiert werden. Um ein praktischeres Instrument zu erhalten, verwendet das Brunnenmanometer von Dwyer einen Brunnen mit Präzisionsbohrung, der eine Skalen-Korrektur von etwa 10 % für den Brunnenabfall-Effekt erfordert, wodurch ein übermäßig großer und sperriger Behälter vermieden wird.
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Abb. 3-1. Links wird auf die Flüssigkeit im Behälter und im Anzeigerohr der gleiche Druck ausgeübt. Der Messwert ist Null. Rechts wurde auf die Flüssigkeit im Anzeigerohr ein Überdruck ausgeübt, der sie bis zu einem Punkt auf der Skala drückt, der dem Druck entspricht. Der Flüssigkeitsstand im Behälter steigt proportional an. Durch die Neigung des Anzeigerohres wurde die Skala geöffnet, um eine höhere Präzision bei der Ablesung des Drucks zu ermöglichen.
Um die Ablesbarkeit zu verbessern und zu erweitern, sind bestimmte U-Manometer und Brunnenmanometer von Dwyer mit einer roten Öl-Anzeigflüssigkeit mit einer spezifischen Dichte von 0,826 und Skalen erhältlich, die so kompensiert sind, dass der Druck direkt in Zoll Wassersäule abgelesen werden kann. Um die Ablesbarkeit und Empfindlichkeit weiter zu erhöhen, ist das Anzeigerohr des Brunnenmanometers wie in Abb. 3-1 geneigt, um bei einer gegebenen Druckdifferenz eine größere lineare Bewegung entlang des Rohrs zu bewirken. Das geneigte Manometer wird häufig als Zugmesser bezeichnet, da es häufig zur Bestimmung des Überzuges in Kesselabzügen und Rauchgaskanälen verwendet wird. Damit ein geneigtes Manometer als Primärgerät eingesetzt werden kann, muss das geneigte Rohr gerade und gleichmäßig sein. Die Präzisionskonstruktion aus solidem Kunststoff von Dwyer wurde auf eine Basisreihe robuster Manometer angewendet, die geneigt und geneigt-vertikal sind und in der Industrie als Primärinstrumente anerkannt sind.
For an inclined manometer to be a primary device, the inclined tube must be straight and uniform. Dwyer's precision machined solid plastic construction has been applied to a basic line of rugged manometers, inclined and inclined-vertical, which are industry accepted as primary instruments.
Abb. 3-2. Links, bei gleichem Druck auf die Flüssigkeit im Messbehälter und im Anzeigerohr, ist der Messwert Null. Wenn ein Überdruck auf die Flüssigkeit im Anzeigerohr ausgeübt wird, sinkt der Flüssigkeitsstand im Rohr und steigt im Messbehälter leicht an. Der Messwert ist direkt, da die Skala für die Änderung des Füllstands im Messbehälter kompensiert ist.
Die Kombination aus einem geneigten und einem vertikalen Manometer ist sehr nützlich für die Bestimmung der Luftbewegung. Siehe Abb. 3-2. Für die Messung der Luftgeschwindigkeit wird eine geneigte Skala verwendet, die in der Regel bis zu 1" w.c. reicht (1" w.c. Geschwindigkeitsdruck = 4000 fpm). Beim Dwyer Durablock®-Schräg-Vertikal-Messgerät wird diese Skala mit einem vertikalen Abschnitt kombiniert, der die Ablesung von hohen Drücken, in der Regel 1" w.c. bis 5 bis 10" w.c., ermöglicht. Der vertikale Abschnitt wird in erster Linie zur Bestimmung des statischen Drucks oberhalb des Messbereichs des geneigten Abschnitts verwendet.
DwyerOmega | Blog | Was ist ein Manometer?
Verfasst von: Dan Schultz
Aktualisiert am: 30. Oktober 2025
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Written by: Dan Schultz
Updated on: March 30, 2026