Un semplice manometro differenziale è costituito da un tubo di vetro a forma di U in cui è posto 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 lettori digitali.
Quando le aperture nella parte superiore di un manometro differenziale sono esposte alla stessa pressione, ad esempio la pressione atmosferica, il liquido nei bracci si trova alla stessa altezza. Quando si deve misurare un’altra pressione, ad esempio la pressione dell’aria in una bombola SCUBA, la pressione dell’aria nella bombola spingerà verso il basso il fluido nel braccio a cui è attaccato, mentre il fluido nel braccio opposto si alza.
Per calcolare la differenza di pressione tra l’aria atmosferica e l’aria del serbatoio, si misura la differenza tra l’altezza del fluido in ciascun braccio. Differenze di pressione maggiori vengono misurate utilizzando fluidi più densi, come il mercurio, mentre differenze di pressione inferiori possono essere ottenute 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 del manometro differenziale di quella quantità. 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 salirà di 33 piedi. L’occhio di un uragano di categoria cinque a 13.3 psi (circa 93 kPa) spingerà il mercurio verso l’alto di 690 mm, ma l’acqua aumenterà di 29.8 piedi. L’acqua sale molto più in alto del mercurio più pesante nel braccio del tubo a forma di U, e quindi un semplice manometro per l’acqua sarebbe molto più grande di uno che utilizza il 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 e ad alta densità. I manometri differenziali digitali portatili hanno due valvole esterne, ciascuna delle quali può essere collegata a una sorgente di pressione. I manometri digitali a batteria vengono attivati tramite pulsante per produrre letture in diversi formati. Sono disponibili cavi per collegare le unità portatili ai computer per la configurazione dei risultati e la progettazione dei report.