圧力測定
液柱ゲージは、液体が入れられた管の両端を、差圧を測定したい場所に繋いで使うものである。液体の重量と加えられた圧力が釣り合う位置に、液面が上下する。最も簡単な形は、透明なU字管に液を半分ほど入れたものである。一方を基準にする圧力に (大気圧や真空を基準にする場合も多い)、他方を測定したい圧力に繋ぐ。2つの液面の差を h 、入れた液体の密度を ρ とすると、液柱にかけられた圧力は静水圧方程式 P = hgρ で計算できる。言い換えると、測定したい圧力を P a {\displaystyle P_{a}} 、比較する圧力を P o {\displaystyle Po} とすると、 P a − P o = h g ρ {\displaystyle P_{a}-P_{o}=hg\rho } が成り立つ。なお、圧力を測りたい流体の密度が、液柱ゲージに入れた液の密度に比べて圧倒的に小さい場合を除いて、測定値には補正が必要である。
圧力を測るために作られた器具は多々あったが、いずれも何らかの欠点を持っていた。圧力範囲、精度、応答性、コストの全てを満足する圧力計は無く、機械によって何桁も異なる。最も古い型の圧力計はトリチェリによって作られた液柱式圧力計である。
静水圧 (Static pressure) は全方向に等しく伝わる力なので、圧力計を取り付ける向きをそれほど工夫する必要がない。しかしながら、流れている流体の圧力は向きによって変わり、流れを受ける方向には大きな圧力がかかり、流れの向きに垂直に伝わる圧力は小さい。流れ方向に加わる余分な圧力は動圧 (dynamic pressure) と呼ばれる。流れに逆らった方向に測定した圧力は全圧 (Stagnation pressure) と呼ばれ、動圧と静圧の合計である。あるいは、流れている流体の圧力の変化、すなわち差圧が重要となることが多い。
ゲージ圧で測った静圧は、主にパイプの壁にかかる負荷の判断に使われる。一方、動圧は、流れの速度を測るのに使われる。動圧は、流れが当たる方向の圧力と、その方向に垂直な圧力との差圧として測ることができる。その原理を利用したのがピトー管であり、飛行機の速度の測定などに使われる。ピトー管の形は重要であり、そのピトー管自体が流れを乱す元となるので、測定値は非線形の補正を行う必要がある。