Manomètres
Un manomètre est un appareil qui mesure la pression, généralement la pression atmosphérique. Les manomètres sont utilisés depuis des siècles et se présentent sous différentes formes, des anciens tubes de verre contenant du mercure ou de l’eau aux nouveaux appareils numériques.
Baromètres
Comme le manomètre, le baromètre mesure la pression atmosphérique. En fait, un baromètre est un type de manomètre à bouts ronds. Toutefois, les baromètres sont plus limités que les manomètres en termes de conception et de fonction. Tous les baromètres sont des manomètres, mais tous les manomètres ne sont pas des baromètres.
Différences entre manomètres et baromètres
- Forme et conception
Baromètres
En tant que subdivision des manomètres, les baromètres se présentent sous une forme de base : un tube à extrémité fermée. Plus précisément, un baromètre traditionnel est un tube de verre avec une extrémité ouverte et un vide à l’autre extrémité. À l’extrémité ouverte, les gaz atmosphériques exercent une pression sur le liquide à l’intérieur du tube. Ce liquide, généralement du mercure, correspondra à la hauteur de la pression appliquée par les gaz extérieurs, car le vide à l’extrémité fermée du tube n’entraînera pas de changement dans la hauteur du mercure.
Les baromètres à extrémité fermée peuvent être en forme de U ou en forme de puits. Dans un baromètre en forme de puits, le tube de mercure est placé à l’envers ou inversé dans un puits de mercure plus grand, de sorte que l’extrémité fermée avec le vide est le point le plus haut et que l’extrémité ouverte est suspendue dans le liquide. Les gaz extérieurs exercent alors une pression sur le puits de mercure, qui se dilate dans le tube fermé.
Aujourd’hui, les baromètres peuvent également être numériques ou anéroïdes, ce qui les rend portables – les baromètres traditionnels en verre doivent être fixés sur une table ou laissés en place. Les baromètres anéroïdes, comme ceux que l’on trouve dans les voitures, peuvent être dotés d’une interface numérique ou d’une horloge. Ces baromètres comportent une série de cellules remplies d’air qui s’élèvent en fonction de la pression atmosphérique. Des leviers attachés aux cellules sont actionnés, ce qui modifie le cadran de l’interface du baromètre.
Manomètres
Les manomètres peuvent être ouverts, fermés ou numériques. Un manomètre ouvert est rempli d’un liquide tel que l’eau ou le mercure, et le tube est en forme de U. Les deux extrémités du tube sont en forme de U. Les deux extrémités du tube sont en forme de U. Les deux extrémités du tube en forme de U peuvent être découvertes afin que les gaz atmosphériques exercent une pression de chaque côté. Les manomètres à extrémité ouverte n’ont pas besoin d’avoir des bras de taille égale pour leurs tubes, et peuvent même avoir un puits à l’une de leurs extrémités.
Outre le simple manomètre à extrémité ouverte en forme de U, de nombreux manomètres sont dotés d’une poire ou d’un autre accessoire à l’une de leurs extrémités, qui est rempli d’un gaz à haute pression. Ce gaz exerce une pression à son extrémité du tube, tandis que les gaz atmosphériques font de même à l’autre extrémité. Les manomètres peuvent donc mesurer différents types de pression gazeuse.
Un autre type de manomètre plus précis est le manomètre à tube incliné. Il s’agit d’un manomètre à extrémité ouverte qui est généralement incliné sur une hauteur de 1 pouce, avec un puits à l’extrémité inférieure. L’inclinaison permet de mesurer plus précisément les basses pressions.
Dans un manomètre à extrémité fermée, une extrémité du manomètre est reliée au gaz à haute pression, et l’autre est sous vide de gaz au lieu d’être ouverte à l’air. Les baromètres remplissent également cette fonction, mais ne mesurent que les gaz atmosphériques.
Les baromètres
Les baromètres sont généralement remplis de mercure. Un liquide lourd est nécessaire, ou bien le baromètre doit être extrêmement haut afin d’afficher les variations relativement importantes de la pression atmosphérique. Dans un baromètre numérique ou anéroïde, il n’y a pas de liquide, mais des cellules d’air.
Manomètres
Comme les baromètres, les manomètres en verre sont généralement remplis de mercure ou d’un autre liquide lourd. Cependant, les manomètres ouverts peuvent également être remplis de liquides plus légers qui peuvent montrer des changements de pression plus faibles. Ces liquides comprennent l’eau, l’huile, les bromures et les benzènes. L’utilisation d’eau ou d’huile peut résoudre les problèmes liés au mercure, tels que l’empoisonnement et la toxicité.
Baromètres
La lecture d’un baromètre à mercure est relativement simple. L’extrémité ouverte étant le seul côté affectant la hauteur du mercure, il suffit à l’utilisateur de lire la hauteur marquée sur l’extrémité fermée à vide. Cela devrait donner la pression atmosphérique en millimètres ou en pouces, qui peut être convertie en torr. (Par exemple, la pression atmosphérique typique au niveau de la mer sur un baromètre à mercure devrait être de 760 mmhg, ou millimètres de mercure).
Manomètres
La pression atmosphérique dans un manomètre à extrémité ouverte est lue sur la base de la différence de hauteur entre le liquide dans chaque bras du tube. Sur un manomètre à extrémité ouverte avec du gaz atmosphérique des deux côtés, la différence de hauteur est calculée en millimètres ou en pouces, qui peuvent être convertis en hectopascals.
Lorsque le manomètre est ouvert à une extrémité et qu’il est également relié à un gaz à haute pression, il faut tenir compte du bras qui contient le plus de liquide. Si le côté ouvert à l’air contient plus de liquide, le gaz à haute pression exerce une force plus importante et la hauteur doit être ajoutée à la pression atmosphérique. Si c’est l’inverse, la hauteur doit être soustraite de la pression atmosphérique. On obtient ainsi la pression exercée par le gaz à haute pression.
Si le manomètre est fermé à une extrémité (ce qui crée un vide) et qu’il est également relié à un gaz à haute pression, alors, comme pour un baromètre, la pression est simplement la hauteur du bras fermé.
Baromètres
Le vide fermé du baromètre est particulièrement adapté à la mesure de la pression atmosphérique. Cela a fait du baromètre à mercure l’instrument traditionnel des prévisions météorologiques et de la météorologie, domaines qui dépendent des variations de la pression atmosphérique pour prédire les conditions météorologiques.
Manomètres
D’autres types de manomètres que les baromètres peuvent être utilisés pour mesurer des pressions inférieures ou supérieures à la pression atmosphérique. En attachant une ampoule ou un autre dispositif de gaz à haute pression à un manomètre, la pression de ce gaz peut être calculée. Dans certains cas, un baromètre peut toutefois être nécessaire pour mesurer la pression atmosphérique de base.