القياس

قياس الضغط هو قياس القوة المؤثرة على وحدة المساحة بواسطة سائل ( سائل أو غاز ) على سطح ما. يُعبر عن الضغط عادةً بوحدة الباسكال في النظام الدولي للوحدات (SI). طُوّرت العديد من التقنيات لقياس الضغط والفراغ . تُسمى الأجهزة المستخدمة لقياس الضغط وعرضه ميكانيكيًا بمقاييس الضغط، أو مقاييس الفراغ، أو المقاييس المركبة (للضغط والفراغ). يُعد مقياس بوردون، واسع الانتشار، جهازًا ميكانيكيًا يقيس الضغط ويشير إليه في آنٍ واحد، وهو على الأرجح أشهر أنواع المقاييس.

يُستخدم مقياس الفراغ لقياس الضغوط الأقل من الضغط الجوي المحيط ، والذي يُعتبر نقطة الصفر، بقيم سالبة (على سبيل المثال، -1  بار أو -760 مم زئبق يساوي فراغًا تامًا). تقيس معظم المقاييس الضغط نسبةً إلى الضغط الجوي كنقطة الصفر، ولذلك يُشار إلى هذا النوع من القراءة ببساطة باسم "ضغط المقياس". مع ذلك، فإن أي قيمة أعلى من الفراغ التام تُعتبر من الناحية الفنية نوعًا من الضغط. بالنسبة للضغوط المنخفضة جدًا، يجب استخدام مقياس يستخدم الفراغ التام كنقطة مرجعية للصفر، مما يُعطي قراءة الضغط كقيمة مطلقة. 

تتضمن الطرق الأخرى لقياس الضغط أجهزة استشعار يمكنها نقل قراءة الضغط إلى مؤشر بعيد أو نظام تحكم ( القياس عن بعد ).

تُجرى قياسات الضغط اليومية، مثل قياس ضغط إطارات المركبات، عادةً نسبةً إلى ضغط الهواء المحيط. وفي حالات أخرى، تُجرى القياسات نسبةً إلى الفراغ أو إلى مرجع محدد آخر. وللتمييز بين هذه المراجع الصفرية، تُستخدم المصطلحات التالية:

• يُقاس الضغط المطلق بالنسبة إلى فراغ تام باستخدام مقياس مطلق، لذا فهو يساوي مجموع الضغط المقاس والضغط الجوي. تُستخدم مستشعرات الضغط المطلق في التطبيقات التي تتطلب مرجعًا ثابتًا، مثل التطبيقات الصناعية عالية الأداء كمراقبةمضخات التفريغ، وقياس ضغط السوائل، والتعبئة والتغليف الصناعي، والتحكم في العمليات الصناعية،الطائرات. ^{[ 1 ]}
• يُقاس ضغط المقياس بالنسبة إلى ضغط الهواء المحيط، لذا فهو يساوي الضغط المطلق مطروحًا منه الضغط الجوي. يُعد مقياس ضغط الإطارات مثالًا على قياس ضغط المقياس؛ فعندما يُشير إلى الصفر، يكون الضغط الذي يقيسه مساويًا للضغط الجوي المحيط. تُصنع معظم أجهزة الاستشعار التي تقيس حتى 50 بار بهذه الطريقة، لأنه بخلاف ذلك، فإن تقلبات الضغط الجوي (الطقس) ستنعكس كخطأ في نتيجة القياس.
• الضغط التفاضلي هو الفرق في الضغط بين نقطتين. تُستخدم مستشعرات الضغط التفاضلي لقياس العديد من الخصائص، مثل انخفاض الضغط عبرمرشحات الزيتأومرشحات الهواء، ومستويات السوائل (بمقارنة الضغط أعلى السائل وأسفله)، أو معدلات التدفق (بقياس التغير في الضغط عبر عائق). من الناحية الفنية، فإن معظم مستشعرات الضغط هي في الواقع مستشعرات ضغط تفاضلي؛ فعلى سبيل المثال، مستشعر ضغط المقياس هو مجرد مستشعر ضغط تفاضلي يكون أحد جانبيه مفتوحًا للهواء المحيط.خلية الضغط التفاضليهي جهاز يقيس الضغط التفاضلي بين مدخلين. ^{[ 2 ]}

يُستدل عادةً على استخدام الصفر من السياق، ولا تُضاف هذه الكلمات إلا عند الحاجة إلى التوضيح. يُعتبر ضغط الإطارات وضغط الدم ضغوطًا نسبية وفقًا للعرف، بينما يجب أن تكون الضغوط الجوية وضغوط الفراغ العميق وضغوط مقياس الارتفاع مطلقة.

في معظم أنظمة السوائل العاملة المغلقة ، يُعتمد قياس الضغط النسبي. وتشير أجهزة قياس الضغط المتصلة بالنظام إلى الضغوط نسبةً إلى الضغط الجوي السائد. أما عند قياس ضغوط الفراغ الشديدة، فيُستخدم الضغط المطلق عادةً، وتختلف أجهزة القياس المستخدمة.

تُستخدم فروق الضغط بشكل شائع في أنظمة العمليات الصناعية. تحتوي مقاييس فرق الضغط على منفذي إدخال، كل منهما متصل بأحد الحجمين المراد مراقبة ضغطهما. في الواقع، يقوم هذا المقياس بعملية الطرح الحسابية ميكانيكيًا، مما يُغني عن الحاجة إلى مُشغل أو نظام تحكم لمراقبة مقياسين منفصلين وتحديد الفرق في القراءات.

قد تكون قراءات ضغط الفراغ المتوسط ​​غامضة بدون السياق المناسب، إذ قد تمثل ضغطًا مطلقًا أو ضغطًا نسبيًا بدون إشارة سالبة. وبالتالي، فإن فراغًا مقداره 26  بوصة زئبقية نسبيًا يعادل ضغطًا مطلقًا مقداره 4  بوصات زئبقية، ويُحسب كالتالي: 30  بوصة زئبقية (الضغط الجوي النموذجي) - 26  بوصة زئبقية (الضغط النسبي).

يبلغ الضغط الجوي عادةً حوالي 100 كيلو باسكال عند مستوى سطح البحر، ولكنه يتغير بتغير الارتفاع والطقس. إذا ظل الضغط المطلق لسائل ما ثابتًا، فإن ضغطه المقاس سيتغير بتغير الضغط الجوي. على سبيل المثال، عندما تصعد سيارة جبلًا، يرتفع ضغط الإطار المقاس لأن الضغط الجوي ينخفض، بينما يبقى الضغط المطلق داخل الإطار ثابتًا تقريبًا. 

يُشار عادةً إلى استخدام الضغط الجوي كمرجع بالحرف "g" بعد وحدة الضغط، مثلاً 70  رطل/بوصة مربعة، مما يعني أن الضغط المقاس هو الضغط الكلي مطروحًا منه الضغط الجوي . يوجد نوعان من مقاييس الضغط المرجعية: مقياس الضغط ذو الفتحة (vg) ومقياس الضغط المغلق (sg).

على سبيل المثال، يسمح جهاز إرسال الضغط ذو المقياس المُهوى بتعريض الجانب السالب لغشاء استشعار الضغط لضغط الهواء الخارجي، من خلال كابل مُهوى أو فتحة على جانب الجهاز، بحيث يقيس دائمًا الضغط نسبةً إلى الضغط الجوي المحيط. وبالتالي، يجب أن يُشير مستشعر ضغط مرجعي ذو مقياس مُهوى دائمًا إلى قراءة صفرية عند فتح وصلة ضغط العملية للهواء.

يُشبه مقياس الضغط المرجعي المُحكم هذا النوع إلى حد كبير، باستثناء أن الضغط الجوي مُحكم الإغلاق على الجانب السالب من الغشاء. يُستخدم هذا النوع عادةً في نطاقات الضغط العالي، مثل الأنظمة الهيدروليكية ، حيث يكون تأثير تغيرات الضغط الجوي ضئيلاً على دقة القراءة، وبالتالي لا حاجة للتهوية. كما يُتيح هذا لبعض المُصنّعين توفير نظام احتواء ضغط ثانوي كإجراء احترازي إضافي لضمان سلامة معدات الضغط في حال تجاوز ضغط انفجار غشاء استشعار الضغط الأساسي .

هناك طريقة أخرى لإنشاء مرجع قياس مغلق، وهي إحكام إغلاق فراغ عالٍ على الجانب الخلفي لغشاء الاستشعار. عندئذٍ، يتم إزاحة إشارة الخرج، بحيث يقرأ مستشعر الضغط قيمة قريبة من الصفر عند قياس الضغط الجوي.

لن يقرأ محول ضغط مرجعي مغلق القيمة صفرًا بالضبط لأن الضغط الجوي يتغير باستمرار، والمرجع في هذه الحالة ثابت عند 1 بار.

لإنتاج مستشعر الضغط المطلق ، يقوم المصنّع بإحكام إغلاق فراغ عالٍ خلف غشاء الاستشعار. إذا كان وصلة ضغط العملية لجهاز إرسال الضغط المطلق مفتوحة للهواء، فسيقرأ الضغط الجوي الفعلي .

يشبه مستشعر الضغط المغلق مستشعر الضغط القياسي باستثناء أنه يقيس الضغط بالنسبة إلى ضغط ثابت بدلاً من الضغط الجوي المحيط (الذي يختلف باختلاف الموقع والطقس).

على مرّ التاريخ البشري، تم تجاهل ضغط الغازات كالهواء أو إنكاره أو اعتباره أمرًا مفروغًا منه، ولكن في وقت مبكر من القرن السادس قبل الميلاد، ادّعى الفيلسوف اليوناني أناكسيمينس الملطي أن كل شيء مصنوع من الهواء الذي يتغير ببساطة بتغير مستويات الضغط. لاحظ أناكسيمينس تبخر الماء وتحوله إلى غاز، ورأى أن هذا ينطبق حتى على المواد الصلبة. فالهواء الأكثر تكثفًا يُنتج أجسامًا أبرد وأثقل، والهواء المتمدد يُنتج أجسامًا أخف وأسخن. وهذا يُشبه كيف تصبح الغازات أقل كثافة عند ارتفاع درجة حرارتها، وأكثر كثافة عند انخفاضها.

في القرن السابع عشر، أجرى إيفانجليستا توريتشيلي تجارب باستخدام الزئبق مكّنته من قياس وجود الهواء. كان يغمس أنبوبًا زجاجيًا مغلقًا من أحد طرفيه في وعاء من الزئبق، ثم يرفع الطرف المغلق منه مع إبقاء الطرف المفتوح مغمورًا. كان وزن الزئبق يسحبه إلى أسفل، تاركًا فراغًا جزئيًا عند الطرف الآخر. وقد أكّد هذا اعتقاده بأن للهواء/الغاز كتلة، تُولّد ضغطًا على الأشياء المحيطة به. سابقًا، كان الاستنتاج الأكثر شيوعًا، حتى بالنسبة لجاليليو ، هو أن الهواء عديم الوزن وأن الفراغ هو الذي يُولّد القوة، كما في السيفون. ساعد هذا الاكتشاف توريتشيلي على الوصول إلى هذا الاستنتاج:

نحن نعيش مغمورين في قاع محيط من عنصر الهواء، والذي من المعروف من خلال تجارب لا جدال فيها أن له وزناً.

كان هذا الاختبار، المعروف باسم تجربة توريتشيلي ، في الأساس أول مقياس ضغط موثق.

ذهب بليز باسكال إلى أبعد من ذلك، حيث جعل صهره يجرب التجربة على ارتفاعات مختلفة على جبل، ووجد بالفعل أنه كلما انخفضنا في محيط الغلاف الجوي، زاد الضغط.

وحدة الضغط في النظام الدولي للوحدات هي الباسكال (Pa)، وتساوي نيوتن واحد لكل متر مربع (N·m⁻² ^أو kg·m⁻¹ ^· s⁻² ⁾ . أُضيف هذا الاسم الخاص للوحدة عام ١٩٧١؛ قبل ذلك، كان يُعبَّر عن الضغط في النظام الدولي للوحدات بوحدات مثل N·m⁻² ^. عند الحاجة، يُذكر الصفر المرجعي بين قوسين بعد الوحدة، على سبيل المثال ١٠١ كيلو باسكال (مطلق). لا تزال وحدة الرطل لكل بوصة مربعة (psi) شائعة الاستخدام في الولايات المتحدة وكندا، لقياس ضغط الإطارات، على سبيل المثال. غالبًا ما يُضاف حرف إلى وحدة psi للإشارة إلى الصفر المرجعي للقياس؛ psia للضغط المطلق، وpsig للضغط النسبي، وpsid للضغط التفاضلي، على الرغم من أن المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) لا يُشجع على هذه الممارسة . ^{[ ٣ ]}

نظرًا لأن الضغط كان يُقاس سابقًا بقدرته على إزاحة عمود من السائل في المانومتر، يُعبّر عن الضغط غالبًا بعمق سائل معين ( مثلًا، بوصات من الماء). ويُعدّ قياس الضغط بالمانومتر موضوع حسابات ارتفاع الضغط . أكثر السوائل شيوعًا في المانومتر هي الزئبق (Hg) والماء؛ فالماء غير سام ومتوفر بكثرة، بينما تسمح كثافة الزئبق بعمود أقصر (وبالتالي مانومتر أصغر) لقياس ضغط معين. غالبًا ما يُطبع الاختصار "WC" أو عبارة "عمود الماء" على أجهزة القياس التي تستخدم الماء في المانومتر.

تختلف كثافة السائل والجاذبية المحلية من قراءة لأخرى تبعًا لعوامل محلية، لذا فإن ارتفاع عمود السائل لا يُحدد الضغط بدقة. لذلك، يمكن تحويل القياسات بوحدات " ملليمترات الزئبق " أو " بوصات الزئبق " إلى وحدات النظام الدولي للوحدات (SI) مع مراعاة العوامل المحلية لكثافة السائل والجاذبية . تُغير تقلبات درجة الحرارة قيمة كثافة السائل، بينما يؤثر الموقع على الجاذبية.

على الرغم من عدم تفضيلها حاليًا، لا تزال وحدات قياس الضغط هذه مستخدمة في العديد من المجالات. يُقاس ضغط الدم بوحدة ملليمتر زئبقي (انظر تور ) في معظم أنحاء العالم، بينما لا يزال قياس ضغط الوريد المركزي وضغط الرئتين بوحدة سنتيمتر ماء شائعًا، كما هو الحال في إعدادات أجهزة ضغط مجرى الهواء الإيجابي المستمر (CPAP). أما ضغط خطوط أنابيب الغاز الطبيعي فيُقاس بوحدة بوصة ماء ، ويُعبر عنه بـ "بوصة ماء".

يستخدم الغواصون تحت الماء وحدات قياس الضغط: يُقاس الضغط المحيط بوحدة متر ماء البحر (msw)، والتي تُعرَّف بأنها تساوي عُشر بار. ^{[ 4 ] [ 5 ]} الوحدة المستخدمة في الولايات المتحدة هي قدم ماء البحر (fsw)، بناءً على الجاذبية القياسية وكثافة ماء البحر البالغة 64  رطل/قدم ^مكعب . وفقًا لدليل الغوص التابع للبحرية الأمريكية، فإن قدمًا واحدًا من ماء البحر يساوي 0.30643  متر ماء البحر.0.030 643 بار  ، أو0.444 44 رطل لكل بوصة مربعة  ، ^{[ 4 ] [ 5 ]} على الرغم من أنه ينص في مكان آخر على أن 33  قدمًا من الماء هي14.7  رطل لكل بوصة مربعة (ضغط جوي واحد)، وهو ما يعادل تقريبًا 0.445  رطل لكل بوصة مربعة من مياه البحر الحقيقية. ^{[ 6 ]} تُعد مياه البحر المتوسطة ومياه البحر الحقيقية الوحدات التقليدية لقياس تعرض الغواص للضغط، وتُستخدم في جداول تخفيف الضغط ، كما أنها وحدة معايرة أجهزة قياس ضغط الهواء في الأعماق ومقاييس الضغط في غرف الضغط العالي . ^{[ 7 ]} تُقاس كل من مياه البحر المتوسطة ومياه البحر الحقيقية نسبةً إلى الضغط الجوي العادي.

في أنظمة التفريغ، تُستخدم وحدات التور (ملليمتر زئبقي)، والميكرون (ميكرومتر زئبقي)، ^{[ 8 ]} وبوصة الزئبق ( inHg ) بشكل شائع. يشير التور والميكرون عادةً إلى الضغط المطلق، بينما تشير بوصة الزئبق عادةً إلى الضغط النسبي.

تُقاس الضغوط الجوية عادةً باستخدام وحدات الهكتوباسكال (hPa)، والكيلوباسكال (kPa)، والمليبار (mbar)، أو الضغط الجوي ( atm ). في الهندسة الأمريكية والكندية، يُقاس الإجهاد غالبًا بالكيلو باوند (kip ). الإجهاد ليس ضغطًا حقيقيًا لأنه ليس كمية قياسية . في نظام الوحدات السنتيمترية-الغرامية-الغرامية (cgs)، كانت وحدة الضغط هي الباري (ba)، وتساوي 1 داين/سم² ^. أما في نظام الوحدات المتري-الغرامية-الغرامية (mts) ، فكانت وحدة الضغط هي البايز (pieze) ، وتساوي 1 ستين لكل متر مربع.

تُستخدم العديد من الوحدات الهجينة الأخرى مثل مليمتر زئبق/سم² ^أو غرام قوة/سم² ⁽ وأحيانًا كجم/سم² ^دون تحديد وحدات القوة بدقة). يُحظر استخدام أسماء الكيلوغرام، أو الغرام، أو كيلوغرام قوة، أو غرام قوة (أو رموزها) كوحدة للقوة في النظام الدولي للوحدات (SI)؛ فوحدة القوة في النظام الدولي للوحدات هي النيوتن (N).

يكون الضغط الساكن منتظمًا في جميع الاتجاهات، لذا فإن قياسات الضغط في السوائل الساكنة لا تتأثر بالاتجاه. أما في السوائل المتحركة، فيُطبّق التدفق ضغطًا إضافيًا على الأسطح العمودية على اتجاه التدفق، بينما يكون تأثيره ضئيلًا على الأسطح الموازية له. يُطلق على هذا المكون الاتجاهي للضغط في السوائل المتحركة اسم الضغط الديناميكي . يقيس الجهاز المواجه لاتجاه التدفق مجموع الضغطين الساكن والديناميكي؛ ويُسمى هذا القياس بالضغط الكلي أو ضغط الركود . ولأن الضغط الديناميكي يُقاس نسبةً إلى الضغط الساكن، فهو ليس ضغطًا قياسيًا ولا مطلقًا، بل هو ضغط تفاضلي.

بينما يُعدّ ضغط المقياس الساكن ذا أهمية قصوى لتحديد الأحمال الصافية على جدران الأنابيب، يُستخدم الضغط الديناميكي لقياس معدلات التدفق وسرعة الهواء. يُمكن قياس الضغط الديناميكي بأخذ فرق الضغط بين أجهزة قياس موازية وعمودية على اتجاه التدفق. على سبيل المثال، تُستخدم أنابيب بيتوت-ستاتيك في الطائرات لقياس سرعة الهواء. يؤدي وجود جهاز القياس حتمًا إلى تغيير اتجاه التدفق وإحداث اضطراب، لذا يُعدّ شكله بالغ الأهمية للدقة، وغالبًا ما تكون منحنيات المعايرة غير خطية.

مستشعر الضغط هو جهاز لقياس ضغط الغازات أو السوائل . ويمكن تسمية مستشعرات الضغط أيضاً بمحولات الضغط ، وأجهزة إرسال الضغط ، ومؤشرات الضغط ، وأجهزة قياس الضغط ، وأجهزة قياس الضغط ، وغيرها من الأسماء.

الضغط هو تعبير عن القوة اللازمة لمنع سائل من التمدد، ويُقاس عادةً بوحدة القوة لكل وحدة مساحة. يعمل مستشعر الضغط عادةً كمحول طاقة ؛ إذ يُولّد إشارةً تتناسب مع الضغط المُسلط.

تتفاوت مستشعرات الضغط بشكل كبير من حيث التقنية والتصميم والأداء وملاءمة التطبيقات والتكلفة. وتشير التقديرات المتحفظة إلى وجود أكثر من 50 تقنية وما لا يقل عن 300 شركة مصنعة لمستشعرات الضغط حول العالم. كما يوجد نوع من مستشعرات الضغط مصمم للقياس الديناميكي لرصد التغيرات السريعة جدًا في الضغط. ومن أمثلة تطبيقات هذا النوع قياس ضغط الاحتراق في أسطوانة المحرك أو التوربينات الغازية. وتُصنع هذه المستشعرات عادةً من مواد كهرضغطية مثل الكوارتز.

بعض مستشعرات الضغط هي مفاتيح ضغط ، تعمل على التشغيل أو الإيقاف عند ضغط معين. على سبيل المثال، يمكن التحكم في مضخة المياه بواسطة مفتاح ضغط بحيث تبدأ بالعمل عند إطلاق الماء من النظام، مما يقلل الضغط في الخزان.

يتفاوت نطاق الضغط والحساسية والاستجابة الديناميكية والتكلفة بشكل كبير بين تصميمات الأجهزة المختلفة. يُعدّ مانومتر العمود السائل (أنبوب رأسي مملوء بالزئبق) أقدم أنواع المانومترات، وقد اخترعه إيفانجيليستا توريتشيلي عام 1643. أما مانومتر الأنبوب على شكل حرف U فقد اخترعه كريستيان هويغنز عام 1661. ^{[ 9 ]}

هناك فئتان أساسيتان من أجهزة استشعار الضغط التناظرية: أجهزة تجميع القوة وأنواع أخرى.

أنواع جامعات القوة

تستخدم هذه الأنواع من أجهزة استشعار الضغط الإلكترونية بشكل عام جامعًا للقوة (مثل الحجاب الحاجز أو المكبس أو أنبوب بوردون أو المنفاخ) لقياس الإجهاد (أو الانحراف) الناتج عن القوة المطبقة على مساحة معينة (الضغط).

• مقياس الإجهاد الكهروإجهادي : يستخدم هذا النوع من المقاييس التأثير الكهروإجهادي لمقاييس الإجهاد المُلصقة أو المُشكّلةللكشف عن الإجهاد الناتج عن الضغط المُطبق، حيث تزداد المقاومة الكهربائية مع ازدياد الضغط الذي يُشوه المادة. تشمل الأنواع التقنية الشائعة السيليكون (أحادي البلورة)، والأغشية الرقيقة متعددة التبلور، والرقائق المعدنية المُلصقة، والأغشية السميكة، والسيليكون على الياقوت، والأغشية الرقيقة المُرسبة بالرش. عادةً ما تُوصل مقاييس الإجهاد لتشكيل دائرة جسر ويتستون لزيادة خرج المستشعر إلى أقصى حد وتقليل حساسيته للأخطاء. تُعد هذه التقنية الأكثر شيوعًا في قياس الضغط للأغراض العامة.
• السعوية : تستخدم غشاءً وتجويف ضغط لإنشاء مكثف متغير للكشف عن الإجهاد الناتج عن الضغط المطبق، حيث تنخفض السعة مع تشوه الغشاء بفعل الضغط. تستخدم التقنيات الشائعة أغشية معدنية، وسيراميكية، وسيليكونية. يجري دمج مستشعرات الضغط السعوية فيتقنية CMOS ^{[ 10 ]} ، ويجري استكشافإمكانية استخدام مواد ثنائية الأبعاد رقيقة كمادة للغشاء. ^{[ 11 ]}
• الكهرومغناطيسية : تقيس إزاحة الحجاب الحاجز عن طريق التغيرات في الحث (الممانعة)، أو المحول التفاضلي الخطي المتغير (LVDT) ، أو تأثير هول ، أو عن طريقمبدأ التيار الدوامي .
• الكهروإجهادية : تستخدم هذه التقنية التأثير الكهروإجهادي في بعض المواد، مثل الكوارتز، لقياس الإجهاد الواقع على آلية الاستشعار نتيجة الضغط. وتُستخدم هذه التقنية عادةً لقياس الضغوط الديناميكية العالية. ولأن مبدأها الأساسي ديناميكي، فلا يمكن قياس الضغوط الساكنة باستخدام مستشعرات الكهروإجهادية.
• مقياس الإجهاد : تستخدم مستشعرات الضغط القائمة على مقياس الإجهاد عنصرًا حساسًا للضغط، حيث تُلصق مقاييس إجهاد معدنية أو تُطبق مقاييس رقيقة بتقنية الترسيب بالرش. يمكن أن يكون عنصر القياس هذا غشاءً، أو في حالة مقاييس الرقائق المعدنية، يمكن استخدام أجسام قياس أسطوانية الشكل. من أهم مزايا هذا التصميم الأسطواني المتكامل تحسين الصلابة والقدرة على قياس ضغوط عالية تصل إلى 15000 بار. يتم التوصيل الكهربائي عادةً عبر جسر ويتستون، مما يسمح بتضخيم الإشارة بشكل جيد والحصول على نتائج قياس دقيقة وثابتة. ^{[ 12 ]}
• التقنيات البصرية : تشمل هذه التقنيات استخدام التغير الفيزيائي للألياف البصرية للكشف عن الإجهاد الناتج عن الضغط المُطبق. ومن الأمثلة الشائعة على هذا النوع استخدام محززات براغ الليفية . تُستخدم هذه التقنية في التطبيقات الصعبة حيث قد يكون القياس عن بُعد، أو في درجات حرارة عالية، أو قد تستفيد من تقنيات محصنة بطبيعتها ضد التداخل الكهرومغناطيسي. وهناك تقنية أخرى مماثلة تستخدم غشاءً مرنًا مُكوّنًا من طبقات، يمكنه تغيير الأطوال الموجية المنعكسة وفقًا للضغط (الإجهاد) المُطبق. ^{[ 13 ]}
• قياس الجهد : يستخدم حركة ماسحة على طول آلية مقاومة للكشف عن الإجهاد الناتج عن الضغط المطبق.

• موازنة القوى : تستخدم أنابيب بوردون المصنوعة من الكوارتز المنصهر والمتوازنة القوى أنبوب بوردون حلزونيًا لتطبيق قوة على ذراع محوري يحتوي على مرآة. يستشعر انعكاس شعاع الضوء من المرآة الإزاحة الزاوية، ويُطبَّق تيار كهربائي على مغناطيسات كهربائية في الذراع لموازنة القوة الناتجة عن الأنبوب وخفض الإزاحة الزاوية إلى الصفر. يُستخدم التيار المُطبَّق على الملفات كمقياس. نظرًا للخصائص الميكانيكية والحرارية المستقرة للغاية والقابلة للتكرار للكوارتز المنصهر، وموازنة القوى التي تُزيل معظم التأثيرات غير الخطية، يمكن أن تصل دقة هذه المستشعرات إلى حوالي جزء واحد في المليون من النطاق الكامل. ^{[ 14 ]} نظرًا لبنية الكوارتز المنصهر الدقيقة للغاية، والتي تُصنع يدويًا وتتطلب مهارة عالية في بنائها، فإن استخدام هذه المستشعرات يقتصر عمومًا على الأغراض العلمية والمعايرة. تتميز المستشعرات غير المتوازنة القوى بدقة أقل، ولا يمكن قراءة الإزاحة الزاوية بنفس دقة القياس المتوازن القوى، وعلى الرغم من سهولة بنائها نظرًا لكبر حجمها، إلا أنها لم تعد تُستخدم.

أنواع أخرى

تستخدم هذه الأنواع من أجهزة استشعار الضغط الإلكترونية خصائص أخرى (مثل الكثافة) لاستنتاج ضغط الغاز أو السائل.

• الرنيني : يستخدم هذا النوع من الاستشعار التغيرات في تردد الرنين لقياس الإجهاد، أو التغيرات في كثافة الغاز، الناتجة عن الضغط المُطبق. يمكن استخدام هذه التقنية مع مُجمِّع قوى، مثل تلك المذكورة في الفئة السابقة. بدلاً من ذلك، يمكن استخدام تقنية الرنين بتعريض عنصر الرنين نفسه للوسط، حيث يعتمد تردد الرنين على كثافة الوسط. صُنعت أجهزة الاستشعار من أسلاك مهتزة، وأسطوانات مهتزة، وكوارتز، وأنظمة MEMS سيليكونية . عمومًا، تُعتبر هذه التقنية موفرة لقراءات مستقرة للغاية مع مرور الوقت. يُعد مستشعر ضغط الغشاء المضغوط نوعًا من مستشعرات ضغط الرنين MEMS، ويعمل بواسطة غشاء رقيق يضغط طبقة رقيقة من الغاز بتردد عالٍ. نظرًا لأن انضغاطية وصلابة طبقة الغاز تعتمدان على الضغط، يُستخدم تردد رنين مستشعر ضغط الغشاء المضغوط كمقياس لضغط الغاز. ^{[ 15 ] [ 16 ]}
• قياس الضغط الحراري : يعتمد على تغيرات الموصلية الحرارية للغاز نتيجة لتغيرات الكثافة لقياس الضغط. ومن الأمثلة الشائعة على هذا النوع مقياس بيراني .
• التأين : يقيس تدفق جزيئات الغاز المشحونة (الأيونات) الذي يتغير تبعًا لتغيرات الكثافة لقياس الضغط. ومن الأمثلة الشائعة على ذلك مقاييس الكاثود الساخن والبارد.

يُعدّ مستشعر الضغط، وهو عبارة عن مقياس إجهاد بلوري كوارتزي رنان مزود بمجمع قوة أنبوب بوردون ، المستشعر الأساسي في نظام DART . ^{[ 17 ]} يكشف نظام DART عن موجات التسونامي من قاع المحيط المفتوح. ويتميز بدقة قياس ضغط تبلغ حوالي 1 مم من الماء عند قياس الضغط على عمق عدة كيلومترات. ^{[ 18 ]}

الضغط الهيدروستاتيكي

تقارن مقاييس الضغط الهيدروستاتيكي (مثل مانومتر عمود الزئبق) الضغط بالقوة الهيدروستاتيكية لكل وحدة مساحة عند قاعدة عمود من السائل. وتكون قياسات هذه المقاييس مستقلة عن نوع الغاز المقاس، ويمكن تصميمها لتكون ذات معايرة خطية دقيقة للغاية. إلا أنها تتميز باستجابة ديناميكية ضعيفة.

مكبس

تقوم مقاييس الضغط من نوع المكبس بموازنة ضغط السائل بواسطة زنبرك (على سبيل المثال مقاييس ضغط الإطارات ذات الدقة المنخفضة نسبيًا) أو وزن صلب، وفي هذه الحالة يُعرف باسم جهاز اختبار الوزن الميت ويمكن استخدامه لمعايرة المقاييس الأخرى.

عمود السائل (المانومتر)

تتكون مقاييس عمود السائل من عمود من السائل داخل أنبوب، حيث تتعرض نهايتاه لضغوط مختلفة. يرتفع العمود أو ينخفض ​​حتى يتوازن وزنه (القوة الناتجة عن الجاذبية) مع فرق الضغط بين طرفي الأنبوب (القوة الناتجة عن ضغط السائل). أبسط أنواع هذه المقاييس هو أنبوب على شكل حرف U مملوء بنصفه سائل، حيث يتصل أحد طرفيه بالمنطقة المراد قياسها، بينما يُطبق ضغط مرجعي (قد يكون الضغط الجوي أو الفراغ) على الطرف الآخر. يمثل الفرق في مستويات السائل الضغط المُطبق. يُعطى الضغط الذي يُمارسه عمود من السائل بارتفاع h وكثافة ρ بمعادلة الضغط الهيدروستاتيكي: P = hgρ . بالتالي، يمكن إيجاد فرق الضغط بين الضغط المُطبق Pa والضغط المرجعي P₀ في مانومتر أنبوبي على شكل حرف _U بحل _{المعادلة} Pa _- P₀ = _hgρ . بمعنى آخر، يجب أن يكون الضغط على طرفي السائل (الموضح باللون الأزرق في الشكل) متوازنًا (لأن السائل ساكن)، وبالتالي _فإن Pa = P ₀ + hgρ .

في معظم قياسات أعمدة السوائل، تكون نتيجة القياس هي الارتفاع (h) ، والذي يُعبر عنه عادةً بالمليمتر أو السنتيمتر أو البوصة. يُعرف الارتفاع (h) أيضًا باسم ضغط السائل . عند التعبير عنه بضغط السائل، يُحدد الضغط بوحدات الطول، ويجب تحديد سائل القياس. عندما تكون الدقة بالغة الأهمية، يجب تحديد درجة حرارة سائل القياس أيضًا، لأن كثافة السائل دالة لدرجة الحرارة . على سبيل المثال، قد يُكتب ضغط السائل "742.2  مم _زئبق " أو "4.2  بوصة ماء عند 59 درجة _{فهرنهايت " للقياسات التي تُجرى باستخدام الزئبق أو الماء كسائل مانومتري على التوالي. يمكن إضافة كلمة "مقياس" أو "فراغ" إلى هذا القياس للتمييز بين الضغط الأعلى من}  الضغط الجوي والضغط الأدنى منه. يُعد كل من مليمتر الزئبق وبوصة الماء من قياسات ضغط السائل الشائعة، والتي يمكن تحويلها إلى وحدات النظام الدولي للوحدات (SI) للضغط باستخدام تحويل الوحدات والصيغ المذكورة أعلاه.

إذا كان السائل المراد قياسه كثيفًا بشكل ملحوظ، فقد يلزم إجراء تصحيحات هيدروستاتيكية للارتفاع بين السطح المتحرك لسائل التشغيل في المانومتر والموقع المطلوب قياس الضغط فيه، باستثناء قياس فرق الضغط لسائل ما (على سبيل المثال، عبر صفيحة فتحة أو فنتوري)، وفي هذه الحالة يجب تصحيح الكثافة ρ عن طريق طرح كثافة السائل المراد قياسه. ^{[ 19 ]}

على الرغم من إمكانية استخدام أي سائل، يُفضّل الزئبق لكثافته العالية (13.534  جم/سم³ ⁾ وانخفاض ضغط بخاره . يُعدّ سطحه المحدب ميزةً، إذ يمنع حدوث أخطاء في الضغط نتيجة ترطيب الزجاج، مع ذلك، في ظروف النظافة الاستثنائية، قد يلتصق الزئبق بالزجاج، ما قد يؤدي إلى تعطل البارومتر (إذ يمكن للزئبق الحفاظ على ضغط مطلق سالب ₎ حتى في ظل فراغ قوي. ^{[ 20 ]} في حالة فروق الضغط المنخفضة، يُستخدم عادةً الزيت الخفيف أو الماء (ويُستخدم الماء كوحدة قياس، مثل بوصة الماء ومليمتر الماء ) . تتميز مقاييس ضغط عمود السائل بمعايرة خطية عالية، لكنها ذات استجابة ديناميكية ضعيفة لأن السائل في العمود قد يتفاعل ببطء مع تغير الضغط.

من عيوب مقياس الضغط الزئبقي أو البارومتر أن قراءته تعتمد على درجة الحرارة، وهي حقيقة تتضح من خلال استخدام الزئبق في موازين الحرارة الزجاجية .

عند قياس الفراغ، قد يتبخر السائل المستخدم ويلوث الفراغ إذا كان ضغط بخاره مرتفعًا جدًا. عند قياس ضغط السوائل، يمكن استخدام حلقة مملوءة بغاز أو سائل خفيف لعزل السوائل ومنع اختلاطها، ولكن قد يكون ذلك غير ضروري، على سبيل المثال، عند استخدام الزئبق كسائل في المانومتر لقياس فرق الضغط لسائل مثل الماء. يمكن لأجهزة قياس الضغط الهيدروستاتيكي البسيطة قياس ضغوط تتراوح من بضعة تور (بضع مئات من  الباسكال) إلى بضعة ضغط جوي (حوالي 10 ...1,000,000 باسكال )  .​

يحتوي مقياس الضغط ذو العمود السائل أحادي الطرف على خزان أكبر بدلاً من أحد جانبي الأنبوب على شكل حرف U، ويحتوي على مقياس بجانب العمود الأضيق. ويمكن إمالة العمود لزيادة حركة السائل. وبناءً على الاستخدام والبنية، تُستخدم الأنواع التالية من مقاييس الضغط ^{[ 21 ].}

1. مقياس ضغط بسيط
2. مقياس الضغط الدقيق
3. مقياس الضغط التفاضلي
4. مانومتر تفاضلي معكوس

مقياس ماكلويد

يعزل مقياس ماكلويد عينة من الغاز ويضغطها في مانومتر زئبقي مُعدَّل حتى يصل الضغط إلى بضعة ملليمترات من الزئبق . هذه التقنية بطيئة للغاية وغير مناسبة للمراقبة المستمرة، ولكنها تتميز بدقة جيدة. على عكس مقاييس المانومتر الأخرى، تعتمد قراءة مقياس ماكلويد على تركيب الغاز، إذ يعتمد تفسيرها على افتراض انضغاط العينة كغاز مثالي . وبسبب عملية الضغط، يتجاهل مقياس ماكلويد تمامًا الضغوط الجزئية للأبخرة غير المثالية التي تتكثف، مثل زيوت المضخات والزئبق، وحتى الماء إذا تم ضغطه بدرجة كافية.

النطاق المفيد : من حوالي 10 ⁻⁴  تور ^{[ 22 ]} (تقريبًا 10 ⁻²  باسكال) إلى فراغات تصل إلى 10 ⁻⁶  تور (0.1  ملي باسكال)،

يُعدّ 0.1  ملي باسكال أدنى قياس مباشر للضغط ممكن باستخدام التقنيات الحالية. تستطيع مقاييس الفراغ الأخرى قياس ضغوط أقل، ولكن بشكل غير مباشر فقط عن طريق قياس خصائص أخرى تعتمد على الضغط. يجب معايرة هذه القياسات غير المباشرة إلى وحدات النظام الدولي للوحدات (SI) من خلال قياس مباشر، وغالبًا ما يكون ذلك باستخدام مقياس ماكلويد. ^{[ 23 ]}

اللاسائل

تعتمد مقاييس الضغط اللاسائلية على عنصر معدني لاستشعار الضغط، ينثني بمرونة تحت تأثير فرق الضغط عبره. تعني كلمة "لاسائلي" "بدون سائل"، وقد ميّز هذا المصطلح في الأصل هذه المقاييس عن مقاييس الضغط الهيدروستاتيكي المذكورة سابقًا. مع ذلك، يمكن استخدام مقاييس الضغط اللاسائلية لقياس ضغط السوائل والغازات على حد سواء، وهي ليست النوع الوحيد من المقاييس الذي يعمل بدون سائل. لهذا السبب، تُسمى غالبًا بالمقاييس الميكانيكية في اللغة الحديثة. لا تعتمد مقاييس الضغط اللاسائلية على نوع الغاز المراد قياسه، على عكس مقاييس الضغط الحراري ومقاييس التأين، كما أنها أقل عرضة لتلويث النظام من مقاييس الضغط الهيدروستاتيكي. قد يكون عنصر استشعار الضغط أنبوب بوردون ، أو غشاءً، أو كبسولة، أو مجموعة من المنافيخ، والتي يتغير شكلها استجابةً لضغط المنطقة المراد قياسها. يمكن قراءة انحراف عنصر استشعار الضغط بواسطة وصلة متصلة بإبرة، أو بواسطة محول طاقة ثانوي. تعتمد معظم المحولات الثانوية الشائعة في مقاييس الفراغ الحديثة على قياس التغير في السعة الناتج عن الانحراف الميكانيكي. وتُعرف المقاييس التي تعتمد على التغير في السعة باسم مقاييس الضغط السعوية.

مترو بوردون

يعتمد مقياس ضغط بوردون على مبدأ أن الأنبوب المسطح ^{[ 24 ]} يميل إلى الاستقامة أو استعادة شكله الدائري في المقطع العرضي عند تعرضه للضغط. (يُستخدم بوق الحفلات كمثال توضيحي لهذا المبدأ). قد يكون هذا التغيير في المقطع العرضي غير ملحوظ تقريبًا، إذ ينطوي على إجهادات معتدلة ضمن النطاق المرن للمواد سهلة التشكيل. ويتضاعف إجهاد مادة الأنبوب بتشكيله على شكل حرف C أو حتى حلزوني، بحيث يميل الأنبوب بأكمله إلى الاستقامة أو التمدد بمرونة عند تعرضه للضغط. حصل يوجين بوردون على براءة اختراع مقياسه في فرنسا عام 1849، وانتشر استخدامه على نطاق واسع نظرًا لبساطته الفائقة، وخطيته، ودقته؛ وتُعد بوردون الآن جزءًا من مجموعة باومر، ولا تزال تُصنّع مقاييس أنابيب بوردون في فرنسا. اشترى إدوارد آش كروفت حقوق براءة اختراع بوردون الأمريكية عام 1852، وأصبح مُصنّعًا رئيسيًا للمقاييس. وفي عام 1849 أيضاً، حصل برنارد شيفر في ماغديبورغ بألمانيا على براءة اختراع لمقياس ضغط غشائي ناجح (انظر أدناه)، والذي أحدث، إلى جانب مقياس بوردون، ثورة في قياس الضغط في الصناعة. ^{[ 25 ]} ولكن في عام 1875، وبعد انتهاء صلاحية براءات اختراع بوردون، قامت شركته شيفر وبودنبرغ أيضاً بتصنيع مقاييس أنابيب بوردون.

عمليًا، يتم توصيل أنبوب مسطح رقيق الجدار مغلق الطرف من طرفه المجوف بأنبوب ثابت يحتوي على ضغط السائل المراد قياسه. مع ازدياد الضغط، يتحرك الطرف المغلق في قوس، وتُحوّل هذه الحركة إلى دوران (جزء من) ترس بواسطة وصلة قابلة للتعديل عادةً. يوجد ترس صغير القطر على عمود المؤشر، مما يُضخّم الحركة بنسبة التروس . يوفر موضع بطاقة المؤشر خلف المؤشر، وموضع عمود المؤشر الابتدائي، وطول الوصلة وموضعها الابتدائي، وسائل لمعايرة المؤشر للإشارة إلى نطاق الضغط المطلوب لتغيرات سلوك أنبوب بوردون نفسه. يمكن قياس فرق الضغط بواسطة مقاييس تحتوي على أنبوبي بوردون مختلفين، مع وصلات توصيل (ولكن يُقاس عادةً عبر أغشية أو منافيخ ونظام موازنة).

تقيس أنابيب بوردون ضغط المقياس ، نسبةً إلى الضغط الجوي المحيط، وليس الضغط المطلق ؛ ويُستشعر الفراغ كحركة عكسية. تستخدم بعض البارومترات اللاسائلية أنابيب بوردون مغلقة من كلا الطرفين (لكن معظمها يستخدم أغشية أو كبسولات، انظر أدناه). عندما يكون الضغط المقاس نابضًا بسرعة، كما هو الحال عندما يكون المقياس بالقرب من مضخة ترددية ، يُستخدم غالبًا مُقيد فتحة في أنبوب التوصيل لتجنب التآكل غير الضروري للتروس وتوفير قراءة متوسطة؛ عندما يتعرض المقياس بأكمله للاهتزاز الميكانيكي، يمكن ملء الغلاف (بما في ذلك المؤشر والقرص) بالزيت أو الجلسرين . توفر المقاييس الحديثة عالية الجودة عادةً دقة ±1% من المدى (القطر الاسمي 100 مم، الفئة 1 EN837-1)، ويمكن أن تصل دقة مقياس خاص عالي الدقة إلى 0.1% من المقياس الكامل. ^{[ 26 ]}

تعمل مستشعرات أنبوب بوردون المصنوعة من الكوارتز المنصهر والمتوازنة القوى وفقًا للمبدأ نفسه، ولكنها تستخدم انعكاس شعاع ضوئي من مرآة لاستشعار الإزاحة الزاوية، ويُطبَّق تيار كهربائي على مغناطيسات كهربائية لموازنة قوة الأنبوب وإعادة الإزاحة الزاوية إلى الصفر، ويُستخدم التيار المُطبَّق على الملفات كمقياس. وبفضل الخصائص الميكانيكية والحرارية المستقرة للغاية والقابلة للتكرار للكوارتز، وموازنة القوى التي تُزيل تقريبًا كل حركة فيزيائية، يمكن أن تصل دقة هذه المستشعرات إلى حوالي جزء واحد في المليون من النطاق الكامل. ^{[ 27 ]} ونظرًا لبنية الكوارتز المنصهر الدقيقة للغاية التي يجب تصنيعها يدويًا، فإن استخدام هذه المستشعرات يقتصر عمومًا على الأغراض العلمية والمعايرة. 

في الرسوم التوضيحية التالية لمقياس مركب (للفراغ والضغط)، تمت إزالة الغطاء والنافذة لإظهار القرص والمؤشر ووصلة العملية فقط. هذا المقياس تحديدًا هو مقياس فراغ وضغط مُدمج يُستخدم لتشخيص أعطال السيارات.

• الجانب الأيسر من الوجه، المستخدم لقياس الفراغ، مُعاير بوحدات بوصة زئبقية على مقياسه الخارجي وبوحدات سنتيمتر زئبقية على مقياسه الداخلي
• يستخدم الجزء الأيمن من الواجهة لقياس ضغط مضخة الوقود أو ضغط التوربو ويتم قياسه بالرطل لكل بوصة مربعة على مقياسه الخارجي وبالكيلوجرام لكل سنتيمتر ^مربع على مقياسه الداخلي.

تشمل التفاصيل الميكانيكية الأجزاء الثابتة والمتحركة.

الأجزاء الثابتة:

1. كتلة الاستقبال. تربط هذه الكتلة أنبوب المدخل بالطرف الثابت لأنبوب بوردون (1) وتثبت لوحة الهيكل (B). يستقبل الفتحتان براغي لتثبيت الهيكل.
2. لوحة الهيكل. القرص مثبت عليها. تحتوي على فتحات محامل للمحاور.
3. لوحة الهيكل الثانوية. تدعم الأطراف الخارجية للمحاور.
4. أعمدة لربط لوحتي الهيكل وتحديد المسافة بينهما.

الأجزاء المتحركة:

1. الطرف الثابت لأنبوب بوردون. يتصل هذا الطرف بأنبوب المدخل عبر كتلة الاستقبال.
2. الطرف المتحرك لأنبوب بوردون. هذا الطرف مغلق.
3. محور ودبوس المحور
4. وصلة تربط مسمار المحور بالرافعة (5) بدبابيس للسماح بدوران المفصل
5. الرافعة، وهي امتداد لترس القطاع (7)
6. دبوس محور تروس القطاع
7. تروس القطاع
8. محور إبرة المؤشر. يحتوي هذا المحور على ترس مُسنّن يتعشّق مع ترس القطاع (7) ويمتد عبر السطح لتحريك إبرة المؤشر. نظرًا لقصر المسافة بين وصلة ذراع الرافعة ومحور الدوران، والفرق بين نصف القطر الفعال لترس القطاع ونصف قطر الترس المُسنّن، فإن أي حركة لأنبوب بوردون تتضخم بشكل كبير. فحركة صغيرة للأنبوب تُؤدي إلى حركة كبيرة لإبرة المؤشر.
9. زنبرك شعري لتحميل مجموعة التروس مسبقًا للقضاء على ارتجاج التروس والتخلف المغناطيسي

الحجاب الحاجز (الغشاء)

يستخدم نوع ثانٍ من مقاييس الضغط اللاسائلية انحراف غشاء مرن يفصل بين مناطق الضغط المختلفة. وتكون قيمة الانحراف قابلة للتكرار عند ضغوط معروفة، مما يسمح بتحديد الضغط باستخدام المعايرة. ويعتمد تشوه الغشاء الرقيق على فرق الضغط بين وجهيه. يمكن أن يكون الوجه المرجعي مفتوحًا للهواء الجوي لقياس ضغط المقياس، أو مفتوحًا لمنفذ ثانٍ لقياس فرق الضغط، أو يمكن إحكام إغلاقه ضد فراغ أو ضغط مرجعي ثابت آخر لقياس الضغط المطلق. ويمكن قياس التشوه باستخدام تقنيات ميكانيكية أو بصرية أو سعوية. وتُستخدم أغشية خزفية ومعدنية. ويتراوح نطاق الاستخدام الفعال فوق 10⁻² ^تور ( حوالي 1 باسكال ). ^{[ 28 ]} وللقياسات المطلقة، تُستخدم غالبًا كبسولات ضغط ملحومة مزودة بأغشية على كلا الجانبين. وتشمل أشكال الأغشية ما يلي:

• مستوي
• المموج
• أنبوب مسطح
• كبسولة

منفاخ

في أجهزة القياس المصممة لاستشعار الضغوط الصغيرة أو فروق الضغط، أو التي تتطلب قياس ضغط مطلق، قد يتم تشغيل مجموعة التروس والإبرة بواسطة حجرة منفاخ مغلقة ومحكمة الإغلاق، تُسمى البارومتر اللاسائلي . (استخدمت البارومترات القديمة عمودًا من سائل، مثل الماء أو الزئبق المعدني السائل، معلقًا في فراغ ). يُستخدم هذا التصميم في البارومترات اللاسائلية (البارومترات المزودة بإبرة مؤشرة وقرص دوار)، ومقاييس الارتفاع ، وأجهزة تسجيل الارتفاع ، وأجهزة قياس الارتفاع عن بُعد المستخدمة في مناطيد الأرصاد الجوية . تستخدم هذه الأجهزة الحجرة المغلقة كضغط مرجعي، ويتم تشغيلها بواسطة الضغط الخارجي. أما أجهزة الطائرات الحساسة الأخرى، مثل مؤشرات سرعة الهواء ومؤشرات معدل الصعود (مقياس الارتفاع المتغير )، فلها وصلات بالجزء الداخلي من الحجرة اللاسائلية وبحجرة خارجية محيطة بها.

الاقتران المغناطيسي

تستخدم هذه المقاييس قوة جذب مغناطيسين لتحويل فرق الضغط إلى حركة مؤشر قرصي. مع ازدياد فرق الضغط، يتحرك مغناطيس متصل إما بمكبس أو غشاء مطاطي. ثم يتحرك مغناطيس دوار متصل بالمؤشر في الوقت نفسه. ولإنشاء نطاقات ضغط مختلفة، يمكن زيادة أو تقليل معدل صلابة الزنبرك.

مقياس إجهاد معدني

يُلصق مقياس الإجهاد عادةً (مقياس الإجهاد الرقائقي) أو يُرسب (مقياس الإجهاد ذو الغشاء الرقيق) على غشاء. ويؤدي انحراف الغشاء الناتج عن الضغط إلى تغيير في مقاومة مقياس الإجهاد، وهو ما يمكن قياسه إلكترونياً.

مقياس الإجهاد الكهروإجهادي

يستخدم التأثير الكهروإجهادي لمقاييس الإجهاد الملتصقة أو المشكلة للكشف عن الإجهاد الناتج عن الضغط المطبق.

مستشعر ضغط سيليكوني مقاوم للضغط

يُعدّ المستشعر عمومًا مستشعر ضغط سيليكوني كهرضغطي مُعوَّض حراريًا، تم اختياره لأدائه الممتاز واستقراره على المدى الطويل. يتم توفير تعويض حراري متكامل ضمن نطاق 0-50  درجة مئوية باستخدام مقاومات مُعايرة بالليزر . كما تُضاف مقاومة مُعايرة بالليزر لتطبيع تغيرات حساسية الضغط من خلال برمجة كسب مُضخِّم تفاضلي خارجي. يُوفر هذا حساسية جيدة واستقرارًا على المدى الطويل. يُطبِّق منفذا المستشعر الضغط على نفس المحوّل، يُرجى الاطلاع على مخطط تدفق الضغط أدناه.

هذا رسم تخطيطي مبسط للغاية، لكنه يوضح التصميم الأساسي للمنافذ الداخلية في المستشعر. العنصر المهم هنا هو "الحجاب الحاجز" لأنه يمثل المستشعر نفسه. هل شكله محدب قليلاً (مبالغ فيه في الرسم)؟ هذا مهم لأنه يؤثر على دقة المستشعر أثناء الاستخدام.

يُعدّ شكل الحساس مهمًا لأنه مُعاير للعمل في اتجاه تدفق الهواء كما هو موضح بالأسهم الحمراء. هذا هو التشغيل الطبيعي لحساس الضغط، حيث يُعطي قراءة موجبة على شاشة مقياس الضغط الرقمي. قد يؤدي تطبيق الضغط في الاتجاه المعاكس إلى أخطاء في النتائج، لأن حركة ضغط الهواء تُحاول إجبار الغشاء على التحرك في الاتجاه المُعاكس. هذه الأخطاء صغيرة، ولكنها قد تكون كبيرة، ولذلك يُفضّل دائمًا التأكد من تطبيق الضغط الأعلى على المنفذ الموجب (+) والضغط الأقل على المنفذ السالب (-)، وذلك عند قياس الضغط القياسي. وينطبق الأمر نفسه على قياس الفرق بين فراغين، حيث يجب دائمًا تطبيق الفراغ الأكبر على المنفذ السالب (-). يبدو قياس الضغط باستخدام جسر ويتستون كما يلي...

يُظهر مخطط التطبيق النموذج الكهربائي الفعال للمحول، بالإضافة إلى دائرة أساسية لتكييف الإشارة. مستشعر الضغط عبارة عن جسر ويتستون نشط بالكامل، مُعاوَض حراريًا ومُعدَّل إزاحته باستخدام مقاومات رقيقة مشذبة بالليزر. يتم تغذية الجسر بتيار ثابت. يكون خرج الجسر منخفض المستوى عند +0 و-0، ويتم ضبط نطاق التضخيم بواسطة مقاومة برمجة الكسب (r). التصميم الكهربائي مُتحكَّم به بواسطة معالج دقيق، مما يسمح بالمعايرة، ووظائف إضافية للمستخدم، مثل اختيار المقياس، وتثبيت البيانات، والتصفير، ووظائف التصفية، ووظيفة التسجيل التي تخزن/تعرض القيم القصوى والدنيا.

سعوي

يستخدم غشاءً وتجويف ضغط لإنشاء مكثف متغير للكشف عن الإجهاد الناتج عن الضغط المطبق.

مغناطيسي

يقيس إزاحة الحجاب الحاجز عن طريق التغيرات في الحث (الممانعة)، أو محول الإزاحة الخطي التفاضلي ، أو تأثير هول ، أو عن طريق مبدأ التيار الدوامي .

كهرضغطية

يستخدم التأثير الكهروإجهادي في مواد معينة مثل الكوارتز لقياس الإجهاد الواقع على آلية الاستشعار بسبب الضغط.

بصري

يستخدم هذا الجهاز التغير الفيزيائي للألياف البصرية للكشف عن الإجهاد الناتج عن الضغط المطبق.

قياس الجهد

يستخدم حركة ماسحة على طول آلية مقاومة للكشف عن الإجهاد الناتج عن الضغط المطبق.

رنين

يستخدم التغيرات في تردد الرنين في آلية الاستشعار لقياس الإجهاد، أو التغيرات في كثافة الغاز، الناتجة عن الضغط المطبق.

الموصلية الحرارية

بشكل عام، مع ازدياد كثافة الغاز الحقيقي -وهو ما قد يشير إلى ازدياد الضغط- تزداد قدرته على توصيل الحرارة. في هذا النوع من المقاييس، يُسخّن سلكٌ متوهج بتمرير تيار كهربائي فيه. ثم يُستخدم مزدوج حراري أو مقياس حرارة مقاوم (RTD) لقياس درجة حرارة السلك. تعتمد هذه الدرجة على معدل فقدان السلك للحرارة إلى الغاز المحيط، وبالتالي على الموصلية الحرارية . من الأنواع الشائعة مقياس بيراني ، الذي يستخدم سلكًا واحدًا من البلاتين كعنصر تسخين ومقياس حرارة مقاوم في آنٍ واحد. تتميز هذه المقاييس بدقة قياس تتراوح من 10⁻³ ^{تور إلى}  10 تور ، لكن معايرتها تتأثر بالتركيب الكيميائي للغازات المقاسة.

بيراني (سلك واحد)

يتكون مقياس بيراني من سلك معدني مفتوح للضغط المراد قياسه. يُسخّن السلك بتيار كهربائي يمرّ فيه، ويُبرّد بالغاز المحيط به. إذا انخفض ضغط الغاز، يقلّ تأثير التبريد، وبالتالي ترتفع درجة حرارة السلك عند التوازن. مقاومة السلك دالة لدرجة حرارته : بقياس فرق الجهد عبر السلك والتيار المارّ فيه، يمكن تحديد المقاومة (وبالتالي ضغط الغاز). اخترع هذا النوع من المقاييس مارسيلو بيراني .

سلكان

في أجهزة القياس ثنائية الأسلاك، يُستخدم أحد ملفي السلك كعنصر تسخين، بينما يُستخدم الآخر لقياس درجة الحرارة الناتجة عن الحمل الحراري . وتعمل أجهزة قياس الحرارة المزدوجة وأجهزة قياس الحرارة المقاومة بهذه الطريقة، حيث تستخدم المزدوجة الحرارية أو المقاومة الحرارية ، على التوالي، لقياس درجة حرارة السلك المُسخّن.

مقياس التأين

تُعدّ مقاييس التأين من أكثر المقاييس حساسيةً لقياس الضغوط المنخفضة جدًا (المعروفة أيضًا بالفراغ الشديد أو العالي). وهي تستشعر الضغط بشكل غير مباشر عن طريق قياس الأيونات الكهربائية الناتجة عند قذف الغاز بالإلكترونات. ويقلّ عدد الأيونات الناتجة مع انخفاض كثافة الغاز. إلا أن معايرة مقياس التأين غير مستقرة وتعتمد على طبيعة الغازات المقاسة، والتي لا تكون معروفة دائمًا. ويمكن معايرتها باستخدام مقياس ماكلويد، وهو أكثر استقرارًا ولا يتأثر بالتركيب الكيميائي للغاز.

يُنتج الانبعاث الحراري إلكترونات تصطدم بذرات الغاز مُولِّدةً أيونات موجبة . تنجذب هذه الأيونات إلى قطب كهربائي مُنحاز بشكل مناسب يُعرف باسم المُجمِّع. يتناسب التيار المار في المُجمِّع طرديًا مع معدل التأين، وهو دالة لضغط النظام. لذا، فإن قياس تيار المُجمِّع يُعطي ضغط الغاز. توجد عدة أنواع فرعية من مقاييس التأين.

النطاق المفيد : ¹⁰⁻¹⁰ - 10−3 ^تور (تقريبًا ¹⁰⁻⁸ - 10−1 ^باسكال )

تأتي معظم مقاييس التأين بنوعين: الكاثود الساخن والكاثود البارد. في النوع ذي الكاثود الساخن ، يُنتج سلك مُسخّن كهربائيًا حزمة إلكترونية. تنتقل الإلكترونات عبر المقياس وتُؤيّن جزيئات الغاز المحيطة بها. تُجمع الأيونات الناتجة عند قطب سالب. يعتمد التيار على عدد الأيونات، الذي يعتمد بدوره على الضغط داخل المقياس. تتراوح دقة مقاييس الكاثود الساخن من 10⁻³ ^{تور إلى}  10⁻¹⁰ ^تور . أما النوع ذو الكاثود البارد، ^فيعتمد  على المبدأ نفسه، باستثناء أن الإلكترونات تُنتج بتفريغ جهد عالٍ. تتراوح دقة مقاييس الكاثود البارد من 10⁻² ^تور إلى 10⁻⁹ ^{تور .} تتأثر معايرة مقياس التأين بشدة بهندسة التصميم، والتركيب الكيميائي للغازات المقاسة، والتآكل، والترسبات السطحية. وقد تُفقد معايرته عند تشغيله تحت الضغط الجوي أو في فراغ منخفض ^. عادةً ما يكون تركيب الغازات في الفراغات العالية غير قابل للتنبؤ، لذلك يجب استخدام مطياف الكتلة بالتزامن مع مقياس التأين للحصول على قياس دقيق. ^{[ 31 ]}  

الكاثود الساخن

يتكون مقياس التأين ذو المهبط الساخن بشكل أساسي من ثلاثة أقطاب كهربائية تعمل معًا كصمام ثلاثي ، حيث يمثل المهبط الفتيل. هذه الأقطاب الثلاثة هي: جامع أو صفيحة، وفتيل ، وشبكة . يُقاس تيار الجامع بالبيكو أمبير بواسطة مقياس كهربائي . عادةً ما يكون جهد الفتيل بالنسبة للأرض 30 فولت، بينما يتراوح جهد الشبكة بين 180 و210 فولت تيار مستمر، إلا في حال وجود خاصية اختيارية لقصف الإلكترونات عن طريق تسخين الشبكة، والتي قد يصل جهدها إلى حوالي 565 فولت.

يُعد مقياس بايرد-ألبرت ذو المهبط الساخن أكثر مقاييس التأين شيوعًا ، ويحتوي على مُجمِّع أيونات صغير داخل الشبكة. يمكن أن يُحيط غلاف زجاجي ذو فتحة إلى الفراغ بالأقطاب الكهربائية، ولكن عادةً ما يُوضع المقياس مباشرةً في حجرة الفراغ، حيث تُمرَّر الدبابيس عبر صفيحة خزفية في جدار الحجرة. قد تتلف مقاييس المهبط الساخن أو تفقد معايرتها إذا تعرضت للضغط الجوي أو حتى فراغ منخفض وهي ساخنة. وتكون قياسات مقياس التأين ذي المهبط الساخن دائمًا لوغاريتمية.

تتحرك الإلكترونات المنبعثة من الفتيل عدة مرات ذهابًا وإيابًا حول الشبكة قبل أن تدخلها نهائيًا. خلال هذه الحركات، تصطدم بعض الإلكترونات بجزيء غازي لتكوين زوج من أيون وإلكترون ( تأين إلكتروني ). يتناسب عدد هذه الأيونات طرديًا مع كثافة الجزيئات الغازية مضروبة في التيار الإلكتروني المنبعث من الفتيل، وتتدفق هذه الأيونات إلى المجمع لتشكل تيارًا أيونيًا. وبما أن كثافة الجزيئات الغازية تتناسب طرديًا مع الضغط، يُقدَّر الضغط بقياس التيار الأيوني.

تُحدّ حساسية مقاييس الضغط الساخن ذات المهبط الساخن للضغط المنخفض بفعل التأثير الكهروضوئي. إذ تُنتج الإلكترونات التي تصطدم بالشبكة أشعة سينية تُحدث ضوضاء كهروضوئية في جامع الأيونات. هذا يُحدّ من نطاق مقاييس الضغط الساخن القديمة إلى 10⁻⁸ ^تور  ، ونطاق مقياس بايرد-ألبرت إلى حوالي 10⁻¹⁰ ^تور  . وتُمنع هذه الظاهرة بفضل أسلاك إضافية عند جهد المهبط في خط الرؤية بين جامع الأيونات والشبكة. في النوع الاستخلاصي، لا تنجذب الأيونات بواسطة سلك، بل بواسطة مخروط مفتوح. ولأن الأيونات لا تستطيع تحديد أي جزء من المخروط تصطدم به، فإنها تمر عبر الفتحة مُشكّلةً حزمة أيونية. ويمكن توجيه هذه الحزمة الأيونية إلى:

• كأس فاراداي
• كاشف لوحة القنوات الدقيقة مع كأس فاراداي
• محلل كتلة رباعي الأقطاب مزود بكأس فاراداي
• محلل كتلة رباعي الأقطاب مزود بكاشف لوحة القنوات الدقيقة وكأس فاراداي
• عدسة أيونية وجهد تسريع موجهان نحو هدف لتشكيل مدفع رش . في هذه الحالة، يسمح صمام بدخول الغاز إلى قفص الشبكة.

الكاثود البارد

يوجد نوعان فرعيان من مقاييس التأين ذات المهبط البارد : مقياس بينينغ (الذي اخترعه فرانس ميشيل بينينغ )، والمغنطرون المعكوس ، المعروف أيضًا باسم مقياس ريد هيد . ويكمن الاختلاف الرئيسي بينهما في موضع المصعد بالنسبة للمهبط . لا يحتوي أي منهما على فتيل، وقد يتطلب كل منهما جهدًا مستمرًا يبلغ حوالي 4 كيلو فولت للتشغيل. ويمكن للمغنطرون المعكوس قياس ضغوط منخفضة تصل إلى ¹ × 10⁻¹² تور .

وبالمثل، قد تُعاني مقاييس الكاثود البارد من صعوبة في بدء التشغيل عند الضغوط المنخفضة جدًا، نظرًا لأن شبه انعدام الغاز يُصعّب توليد تيار كهربائي في القطب - لا سيما في مقاييس بنينغ، التي تستخدم مجالًا مغناطيسيًا متناظرًا محوريًا لإنشاء مسارات للإلكترونات تصل أطوالها إلى أمتار. في الهواء المحيط، تتشكل أزواج أيونية مناسبة بشكل واسع بفعل الإشعاع الكوني؛ وفي مقياس بنينغ، تُستخدم خصائص تصميمية لتسهيل إنشاء مسار التفريغ. على سبيل المثال، عادةً ما يكون قطب مقياس بنينغ مدببًا بدقة لتسهيل انبعاث الإلكترونات من المجال.

تُقاس دورات صيانة مقاييس الكاثود البارد، بشكل عام، بالسنوات، وذلك حسب نوع الغاز والضغط الذي تعمل فيه. إن استخدام مقياس الكاثود البارد في الغازات التي تحتوي على مكونات عضوية كبيرة، مثل أجزاء زيت المضخات، يمكن أن يؤدي إلى نمو طبقات رقيقة من الكربون وشظايا داخل المقياس، مما قد يتسبب في النهاية في حدوث قصر في أقطاب المقياس أو إعاقة توليد مسار التفريغ.

مقارنة أجهزة قياس الضغط ^{[ 32 ]}

الظواهر الفيزيائية	أداة	المعادلة الحاكمة	العوامل المحددة	نطاق الضغط العملي	دقة مثالية	زمن الاستجابة
ميكانيكياً	مانومتر عمود سائل	${\displaystyle \Delta P=\rho gh}$		من الضغط الجوي إلى 1 ملي بار
ميكانيكياً	مقياس قرصي كبسول		احتكاك	من 1000 إلى 1 ملي بار	±5% من النطاق الكامل	بطيء
ميكانيكياً	مقياس الإجهاد			من 1000 إلى 1 ملي بار		سريع
ميكانيكياً	مقياس السعة		تقلبات درجة الحرارة	من الضغط الجوي إلى 10⁻⁶ ملي بار	±1% من القراءة	أبطأ عند تركيب الفلتر
ميكانيكياً	ماكلويد	قانون بويل		10 إلى 10 −6 ملي بار [ 33 ]	±10% من القراءة بين 10⁻⁴ و 5 × 10⁻² ملي بار
ينقل	دوار دوار ( مقاومة )			من 10⁻¹ إلى 10⁻⁷ ملي بار	±2.5% من القراءة بين 10⁻⁷ و 10⁻² ملي بار من 2.5 إلى 13.5% بين 10⁻² و 1 ملي بار
ينقل	بيراني ( جسر ويتستون )		الموصلية الحرارية	1000 إلى 10 −3 ملي بار (درجة حرارة ثابتة) 10 إلى 10 −3 ملي بار (جهد ثابت)	±6% من القراءة بين 10⁻² و 10 ملي بار	سريع
ينقل	المزدوجة الحرارية ( تأثير سيبك )		الموصلية الحرارية	من 5 إلى 10⁻³ ملي بار	±10% من القراءة بين 10⁻² و 1 ملي بار
التأين	الكاثود البارد (بينينغ)		ناتج التأين	من 10⁻² إلى 10⁻⁷ ملي بار	من +100 إلى -50% من القراءة
التأين	الكاثود الساخن (التأين الناتج عن الانبعاث الحراري الأيوني)		قياس التيار المنخفض؛ انبعاث الأشعة السينية الطفيلية	من 10⁻³ إلى 10⁻¹⁰ ملي بار	±10% بين 10⁻⁷ و 10⁻⁴ ملي بار ±20% عند 10⁻³ و10⁻⁹ ملي بار ، ±100% عند 10⁻¹⁰ ملي بار

عندما لا تكون تدفقات السوائل في حالة توازن، قد تكون الضغوط المحلية أعلى أو أقل من متوسط ​​الضغط في الوسط. تنتشر هذه الاضطرابات من مصدرها على شكل تغيرات طولية في الضغط على طول مسار الانتشار. ويُطلق على هذا أيضًا اسم الصوت. ضغط الصوت هو الانحراف اللحظي للضغط المحلي عن متوسط ​​الضغط الناتج عن موجة صوتية. يمكن قياس ضغط الصوت باستخدام ميكروفون في الهواء وميكروفون مائي في الماء. ضغط الصوت الفعال هو الجذر التربيعي المتوسط ​​لضغط الصوت اللحظي خلال فترة زمنية محددة. عادةً ما تكون ضغوط الصوت صغيرة، وغالبًا ما تُقاس بوحدة الميكروبار.

• استجابة التردد لمستشعرات الضغط
• صدى

وضعت الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) معيارين منفصلين ومتميزين لقياس الضغط، هما B40.100 وPTC 19.2. يوفر المعيار B40.100 إرشادات حول مقاييس الضغط ذات المؤشر القرصي ومقاييس الضغط الرقمية، وأختام الحجاب الحاجز، ومخمدات الضغط، وصمامات تحديد الضغط. أما المعيار PTC 19.2 فيوفر تعليمات وإرشادات لتحديد قيم الضغط بدقة لدعم معايير اختبار الأداء الصادرة عن الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين. ويعتمد اختيار الطريقة والأجهزة والحسابات المطلوبة والتصحيحات الواجب تطبيقها على الغرض من القياس، ونسبة عدم اليقين المسموح بها، وخصائص المعدات قيد الاختبار.

تُقدَّم في هذا الدليل طرق قياس الضغط والبروتوكولات المستخدمة لنقل البيانات. كما يُقدَّم إرشادات حول إعداد أجهزة القياس وتحديد هامش الخطأ في القياس. ويتضمن معلومات حول نوع الجهاز وتصميمه ونطاق الضغط المناسب ودقته ومخرجاته وتكلفته النسبية. بالإضافة إلى ذلك، يُقدَّم معلومات حول أجهزة قياس الضغط المستخدمة في البيئات الميدانية، مثل مقاييس الضغط المكبسية، ومقاييس الضغط، وأجهزة قياس الضغط المنخفض المطلق (الفراغ).

صُممت هذه الأساليب للمساعدة في تقييم عدم اليقين في القياسات استنادًا إلى التكنولوجيا الحالية والمعرفة الهندسية، مع مراعاة مواصفات الأجهزة المنشورة وتقنيات القياس والتطبيق. يوفر هذا الملحق إرشادات حول استخدام هذه الأساليب لتحديد عدم اليقين في قياس الضغط.

توجد العديد من التطبيقات لأجهزة استشعار الضغط:

• استشعار الضغط

هنا يكمن جوهر القياس في الضغط ، الذي يُعبّر عنه بالقوة لكل وحدة مساحة. وهذا مفيد في أجهزة قياس الطقس، والطائرات، والسيارات، وأي آلات أخرى مزودة بوظيفة قياس الضغط.

• استشعار الارتفاع

يُعدّ هذا مفيدًا في الطائرات والصواريخ والأقمار الصناعية وبالونات الأرصاد الجوية والعديد من التطبيقات الأخرى. وتعتمد جميع هذه التطبيقات على العلاقة بين تغيرات الضغط بالنسبة للارتفاع. وتخضع هذه العلاقة للمعادلة التالية: ^{[ 34 ]}$${\displaystyle h=(1-(P/P_{\mathrm {ref} })^{0.190284})\times 145366.45\mathrm {ft} }$$ تمت معايرة هذه المعادلة لمقياس الارتفاع ، حتى ارتفاع 11,000  متر (36,090  قدمًا). خارج هذا النطاق، سيحدث خطأ يمكن حسابه بشكل مختلف لكل مستشعر ضغط. ستأخذ حسابات الخطأ هذه في الاعتبار الخطأ الناتج عن تغير درجة الحرارة مع الارتفاع.

تتميز أجهزة استشعار الضغط الجوي بدقة قياس ارتفاع تصل إلى أقل من  متر واحد، وهي دقة أفضل بكثير من أنظمة تحديد المواقع العالمية (التي  تبلغ دقة قياس ارتفاعها حوالي 20 مترًا). في تطبيقات الملاحة، تُستخدم أجهزة قياس الارتفاع للتمييز بين مستويات الطرق المتراصة لتسهيل حركة السيارات، ومستويات الطوابق في المباني لتسهيل حركة المشاة.

• استشعار التدفق

يُستخدم في هذه التقنية مستشعرات الضغط بالتزامن مع تأثير فنتوري لقياس التدفق. يُقاس فرق الضغط بين جزأين من أنبوب فنتوري بفتحتين مختلفتين. يتناسب فرق الضغط بين الجزأين طرديًا مع معدل التدفق عبر أنبوب فنتوري. غالبًا ما يكون استخدام مستشعر ضغط منخفض ضروريًا نظرًا لصغر فرق الضغط نسبيًا.

• استشعار المستوى / العمق

يمكن أيضًا استخدام مستشعر الضغط لحساب مستوى السائل. تُستخدم هذه التقنية عادةً لقياس عمق جسم مغمور (مثل غواص أو غواصة)، أو مستوى محتويات خزان (مثل خزان مياه). في معظم التطبيقات العملية، يتناسب مستوى السائل طرديًا مع الضغط. في حالة المياه العذبة حيث تكون المحتويات تحت الضغط الجوي، فإن 1 رطل لكل بوصة مربعة = 27.7 بوصة ماء _/ 1 باسكال = 9.81 ملم _ماء . المعادلة الأساسية لهذا القياس هي $${\displaystyle P=\rho gh}$$ حيث P = الضغط، ρ = كثافة السائل، g = الجاذبية القياسية، h = ارتفاع عمود السائل فوق مستشعر الضغط

• اختبار التسرب

يمكن استخدام مستشعر الضغط لرصد انخفاض الضغط الناتج عن تسرب في النظام. ويتم ذلك عادةً إما عن طريق المقارنة مع تسرب معروف باستخدام فرق الضغط، أو عن طريق استخدام مستشعر الضغط لقياس تغير الضغط مع مرور الوقت.

• قياس المياه الجوفية

البيزومتر هو جهاز يُستخدم لقياس ضغط السائل في نظام ما عن طريق قياس ارتفاع عمود السائل عكس الجاذبية، أو جهاز يقيس ضغط المياه الجوفية (أو بالأحرى، رأس البيزومتر ) عند نقطة محددة ^{[ 35 ]} . صُمم البيزومتر لقياس الضغوط الساكنة، ولذلك يختلف عن أنبوب بيتوت في أنه لا يُوجه نحو تدفق السائل. توفر آبار المراقبة بعض المعلومات عن مستوى الماء في التكوين الجيولوجي، ولكن يجب قراءتها يدويًا. أما محولات الضغط الكهربائية من أنواع عديدة، فيمكن قراءتها تلقائيًا، مما يجعل جمع البيانات أكثر سهولة.

كانت أولى أجهزة قياس الضغط في الهندسة الجيوتقنية عبارة عن آبار مفتوحة أو أنابيب رأسية (تُسمى أحيانًا أجهزة قياس الضغط كاساغراندي ) ^{[ 36 ]} تُركّب في طبقة المياه الجوفية . يتكون جهاز قياس الضغط كاساغراندي عادةً من غلاف صلب يصل إلى العمق المطلوب، وغلاف مثقوب أو مُصفّى داخل المنطقة التي يُقاس فيها ضغط الماء. يُغلق الغلاف داخل حفرة الحفر بالطين أو البنتونيت أو الخرسانة لمنع تلوث المياه الجوفية بمياه السطح. في طبقة المياه الجوفية غير المحصورة، لا يتطابق مستوى الماء في جهاز قياس الضغط تمامًا مع مستوى المياه الجوفية ، خاصةً عندما يكون المكون الرأسي لسرعة التدفق كبيرًا. أما في طبقة المياه الجوفية المحصورة في ظروف ارتوازية ، فيشير مستوى الماء في جهاز قياس الضغط إلى الضغط في طبقة المياه الجوفية، ولكن ليس بالضرورة إلى مستوى المياه الجوفية. ^{[ 37 ]} يمكن أن تكون آبار قياس الضغط أصغر بكثير في القطر من آبار الإنتاج، ويُعد استخدام أنبوب رأسي بقطر 5  سم أمرًا شائعًا.

يمكن دفن أجهزة قياس الضغط المائي، الموجودة في أغلفة متينة، أو دفعها في الأرض لقياس ضغط المياه الجوفية عند نقطة التركيب. وتعمل مقاييس الضغط (المحولات) بأنواع مختلفة، منها السلك المهتز، والهوائي، ومقياس الإجهاد، حيث تحول الضغط إلى إشارة كهربائية. تُوصل هذه الأجهزة بكابلات إلى السطح، حيث يمكن قراءة بياناتها بواسطة مسجلات البيانات أو وحدات القراءة المحمولة، مما يتيح قراءة أسرع وأكثر تكرارًا من أجهزة قياس الضغط المائي ذات الأنابيب المفتوحة.

• مقياس ضغط منزلي الصنع
• مقياس الضغط