Если разность давлений воздуха в сосуде и во внешней атмосфере не очень велика, то ее легко измерить при помощи U-образной стеклянной трубки, частично наполненной жидкостью. Пренебрегая собственным весом воздуха, мы получим следующие соотношения. В сечении А давление жидкости равно тому давлению pi, под которым находится воздух в сосуде. В другом колене U-образной трубки на той же высоте, т.е. в сечении В, давление также равно р\ (сообщающиеся сосуды!) На свободной поверхности жидкости, т. е. в сечении С, давление жидкости равно атмосферному давлению ро- Обозначая превышение уровня жидкости в правом колене над уровнем в левом колене через Н,

Таким образом, U-образная трубка, наполненная жидкостью, позволяет весьма просто измерять разности давлений воздуха, пока эти разности не очень велики. В разных видоизменениях она является основной частью многих манометров. Для того чтобы не надо было отсчитывать уровень жидкости в двух сечениях трубки, одно из ее колен часто выполняется в виде широкого сосуда; тогда колебания уровня в этом сосуде получаются столь малыми, что ими можно пренебрегать. Для отметки на трубке нулевой точки необходимо соединить с атмосферой оба отверстия манометра. Для измерения очень небольших разностей давления либо применяются уточненные способы отсчета уровня жидкости в трубке, либо трубка манометра делается наклонной. Более точный отсчет уровня достигается при помощи передвижного микроскопа или проектирования на экран шкалы, плавающей в трубке манометра, в увеличенном масштабе (способ Бетца).

Примерами манометра с наклонной трубкой могут служить манометрический уровень Теплера и микроманометр Крелля. В обоих этих приборах перемещению столба жидкости в трубке на расстояние х соответствует изменение высоты уровня на величину h = xsina; Однако точное измерение малого наклона а трубки представляет некоторые трудности; кроме того, без тщательной проверки нельзя быть уверенным в том, что трубка совершенно прямая. Поэтому для точных измерений при помощи таких приборов производится их предварительная тарировка.

Тарировка микроманометра Крелля производится следующим образом. Измеряют диаметр d широкого цилиндрического сосуда (этот сосуд должен быть выточен очень точно). Затем, пользуясь уровнем, тщательно выравнивают прибор, после чего начинают подливать в широкий сосуд взвешенные порции жидкости и каждый раз отсчитывают по шкале положение жидкости в узкой трубке. Каждая порция жидкости, налитая в широкий сосуд, нагружает первоначальный уровень и приводит к увеличению давления на величину, равную весу порции, деленной на плошадь поперечного сечения получается совершенно таким же, как если бы соответствующее увеличение давления было вызвано воздухом. То обстоятельство, что долитая в сосуд жидкость в действительности смешивается с остальной жидкостью, для наших рассуждений значения не имеет. Полученные соответственные значения давления и положения жидкости в узкой трубке позволяют построить необходимую для отсчетов шкалу или составить таблицу.

Манометрический уровень Теплера является в высшей степени чувствительным прибором для измерения самых небольших разностей давлений, если только при работе с ним соблюдать тщательные меры предосторожности, указанные самим Тендером. Основная часть прибора представляет собой изогнутую посредине стеклянную трубку, внутри которой находится столбик нелетучей, легко подвижной жидкости (ксилол). Длина этого столбика равна около 25 см. Трубка проходит через наполненный водой сосуд из со стеклянными стенками, причем непосредственно позади трубки укрепляется шкала с миллиметровыми делениями. Сосуд с водой стоит на металлической доске р, наклон которой может регулироваться при помощи винта s. Угол поворота винта отсчитывается по лимбу. Так как шаг винта известен, то, зная угол его поворота, можно определить наклон доски р.

Микроскоп М, укрепленный на доске р, позволяет наблюдать перемещение мениска жидкости в правом конце трубки гг'. Одинаковому давлению на обоих концах трубки гг' соответствует определенное нулевое положение манометрического уровня. Зная это положение, можно определить наблюдаемую разность давлений либо по перемещению мениска жидкости в трубке гг', либо по углу, на который надо повернуть винт s, чтобы вернуть мениск в прежнее положение. Для тарирования, необходимого при первом способе, наблюдают перемещение мениска, происходящее только вследствие вращения винта s, т. е. при отсутствии разности давлений на обоих концах трубки гг', и строят кривую или таблицу, связывающую это перемещение с углом поворота ip винта. Чем меньше угол перелома а трубки гг', тем, очевидно, чувствительнее манометрический уровень. При очень малом угле а Тендеру удавалось измерять разности давлений порядка 10~&кг/см2 — 10~4кг/м2.