Un simple manomètre différentiel se compose d’un tube de verre en forme de U dans lequel un liquide inerte est placé. Lorsque les deux bras du U sont soumis à des pressions différentes, les fluides dans leurs tubes respectifs atteignent des hauteurs différentes. Le changement de pression d’un endroit à un autre peut être déterminé par la différence de hauteur du fluide dans les deux bras. Les manomètres différentiels peuvent aller d’appareils assez simples pour être construits à la maison à des équipements électroniques dotés de puces informatiques et de lectures numériques.
Lorsque les ouvertures au sommet d’un manomètre différentiel sont exposées à la même pression, la pression atmosphérique par exemple, le liquide dans les bras se trouve à des hauteurs égales. Lorsqu’une autre pression doit être mesurée, la pression de l’air dans un réservoir de plongée, par exemple, la pression de l’air dans le réservoir va pousser le fluide dans le bras auquel il est attaché vers le bas, tandis que le fluide dans le bras opposé monte.
Pour calculer la différence de pression entre l’air atmosphérique et l’air du réservoir, la différence entre la hauteur du fluide dans chaque bras est mesurée. Des différences de pression plus importantes sont mesurées en utilisant des fluides plus denses, tels que le mercure, tandis que des différences de pression plus faibles peuvent être obtenues avec des fluides moins denses, tels que l’eau.
Lorsqu’un météorologue parle d’une pression barométrique de tant de millimètres (mm) de mercure, cela peut signifier que la différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur d’une tempête poussera le mercure dans un tube de manomètre différentiel de cette quantité. Par exemple, la pression atmosphérique, 14.7 livres par pouce carré (environ 101 kPa), poussera le mercure dans un tube de 760 mm, alors que l’eau monterait de 33 pieds. L’œil d’un ouragan de catégorie cinq à 13.3 psi (environ 93 kPa) fera monter le mercure de 690 mm, mais l’eau monterait de 29.8 pieds. L’eau monte beaucoup plus haut que le mercure plus lourd dans le bras du tube en forme de U, et donc un simple manomètre pour l’eau serait beaucoup plus gros qu’un autre qui utilise du mercure. La différence de pression peut être mesurée en multipliant le poids de la colonne de fluide par son changement de hauteur.
Un manomètre différentiel portable doit utiliser du mercure et d’autres liquides indicateurs à bas point de congélation et à haute densité. Les manomètres différentiels numériques portatifs ont deux vannes externes, chacune pouvant être connectée à une source de pression. Les manomètres numériques à piles sont activés par bouton pour produire des lectures dans un certain nombre de formats différents. Des câbles sont disponibles pour connecter des unités portables à des ordinateurs afin de configurer les résultats et de concevoir des rapports.