Mesure de la pression à l'aide d'un manomètre La
pression est définie comme une force par unité de surface. La manière la plus précise de mesurer une faible pression atmosphérique consiste à équilibrer une colonne de liquide d'un poids connu et à mesurer la hauteur de la colonne de liquide ainsi équilibrée. Les unités de mesure couramment utilisées sont les pouces de mercure (in. Hg), en utilisant le mercure comme fluide, et les pouces d'eau (in. w.c.), en utilisant l'eau ou l'huile
comme fluide. Fig. 2-1. Dans sa forme la plus simple, le manomètre est un tube en U rempli à moitié de liquide. Les deux extrémités du tube étant ouvertes, le liquide se trouve à la même hauteur
dans chaque branche. Fig. 2-2. Lorsqu'une pression positive est appliquée à une branche, le liquide est poussé vers le bas dans cette branche et vers le haut dans l'autre. La différence de hauteur, « h », qui est la somme des lectures au-dessus et en dessous
de zéro, indique la pression. Fig. 2-3. Lorsqu'un vide est appliqué à une branche, le liquide monte dans cette branche et descend dans l'autre. La différence de hauteur, « h », qui est la somme des mesures au-dessus et en dessous de Zéro, indique la
valeur du vide. Les instruments utilisant ce principe sont appelés manomètres. La forme la plus simple est le manomètre à tube en U, bien connu (Fig. 2-1). Cet appareil indique la différence entre deux pressions (pression différentielle) ou entre une seule pression et l'atmosphère (pression manométrique) lorsque le côté est ouvert à l'atmosphère. Si un tube en U est rempli à moitié d'eau et qu'une pression d'air est exercée sur l'une des colonnes, le fluide sera déplacé. Ainsi, une branche de la colonne d'eau s'élèvera et l'autre s'abaissera. La différence de hauteur « h », qui correspond à la somme des lectures au-dessus et en dessous du point médian, indique la pression en pouces de colonne d'eau. Fig. 2-4. À gauche, une pression égale est appliquée au
fluide dans le puits et dans le tube indicateur. La lecture est zéro. À droite, une pression positive a été appliquée au liquide dans le puits, ce qui a entraîné une très légère baisse du niveau. Le niveau de liquide dans le tube indicateur a considérablement augmenté. La lecture est prise directement sur l'échelle au niveau du liquide dans le tube indicateur. L'échelle a été compensée pour tenir compte de la baisse du niveau dans le puits. Le manomètre à tube en U est un étalon primaire, car la
différence de hauteur entre les deux colonnes est toujours une indication réelle de la pression, quelles que soient les variations du diamètre interne du tube. Ce principe rend même le manomètre à rouleau Dwyer Slack Tube® aussi précis qu'un instrument de laboratoire. Cela offre un réel confort à la personne qui, autrement, devrait embarquer dans un avion avec un manomètre à tube en U rigide en verre de 60 pouces de long. VARIATIONS DANS LA CONCEPTION DES MANOMÈTRES Afin de pallier la nécessité de prendre des mesures à deux
endroits différents avec un tube en U, le manomètre à puits a été développé. Voir Fig. 2-4. Le réservoir (puits) peut être suffisamment grand pour que la variation de niveau dans le réservoir soit négligeable, ou l'échelle peut être compensée pour tenir compte de la variation du niveau de liquide dans le réservoir. Afin d'obtenir un instrument plus pratique, le manomètre à puits Dwyer utilise un puits alésé avec précision qui nécessite une correction d'échelle d'environ 10 % pour tenir compte de l'effet de chute du puits, évitant ainsi d'avoir un réservoir trop grand et encombrant. Ceci est un élément d'en-tête Fig. 3-1. À gauche, une pression
égale est exercée sur le
liquide dans le puits et le tube indicateur. La lecture est zéro. À droite, une pression positive a été exercée sur le liquide dans le tube indicateur, le poussant vers le bas jusqu'à un point sur l'échelle égal à la pression. Le niveau de liquide dans le puits augmente proportionnellement. L'inclinaison du tube indicateur a ouvert l'échelle pour permettre une lecture plus précise de la pression. Afin d'améliorer et de développer la lisibilité, certains manomètres Dwyer de type
U et de type puits sont disponibles avec un fluide indicateur rouge de densité 0,826 et des échelles compensées pour lire la pression directement en pouces d'eau. Pour augmenter encore la lisibilité et la sensibilité, le tube indicateur du manomètre de type puits est incliné, comme dans la figure 3-1, afin de provoquer un mouvement linéaire plus important le long du tube pour une différence de pression donnée. Le manomètre incliné est souvent appelé « Draft Gage » (jauge de tirage) car il est largement utilisé pour déterminer le tirage excessif dans les conduits de fumée et les cheminées des chaudières. Pour qu'un manomètre incliné soit
un dispositif primaire, le tube incliné doit être droit et uniforme. La construction en plastique solide usinée avec précision de Dwyer a été appliquée à une gamme de base de manomètres robustes, inclinés et inclinés-verticaux, qui sont reconnus par l'industrie comme des instruments primaires. Fig. 3-2. À gauche, avec une pression égale
sur le liquide dans le puits et le tube indicateur, la lecture est nulle. Lorsqu'une pression positive est exercée sur le liquide dans le tube indicateur, le niveau de liquide est abaissé dans le tube et augmente légèrement dans le puits. La lecture est directe puisque l'échelle est compensée pour le changement de niveau dans le puits. La
combinaison d'un manomètre incliné et d'un manomètre vertical est très utile pour déterminer le mouvement de l'air. Voir Fig. 3-2. Pour mesurer la vitesse de l'air, on utilise généralement une échelle inclinée allant jusqu'à 1" w.c. (1" w.c. de pression dynamique = 4000 fpm). Dans l' instrument incliné-vertical Dwyer Durablock® , cette échelle est combinée à une section verticale permettant de prendre des lectures de pressions élevées, généralement de 1 po c.a. à 5 à 10 po c.a. La section verticale est principalement utilisée pour déterminer la pression statique au-dessus de la plage de la section inclinée.