ISO 15086-2:2000
(Main)Hydraulic fluid power — Determination of the fluid-borne noise characteristics of components and systems — Part 2: Measurement of the speed of sound in a fluid in a pipe
Hydraulic fluid power — Determination of the fluid-borne noise characteristics of components and systems — Part 2: Measurement of the speed of sound in a fluid in a pipe
Transmissions hydrauliques — Évaluation des caractéristiques du bruit liquidien des composants et systèmes — Partie 2: Mesurage de la vitesse du son émis dans un fluide dans une tuyauterie
La présente partie de l'ISO 15086 décrit la procédure d'évaluation de la vitesse du son émis par un fluide contenu dans un tube, par la réalisation de mesurages à partir de capteurs de pression montés sur ledit tube. La présente partie de l'ISO 15086 s'applique à tous les types de circuits hydrauliques fonctionnant dans des conditions de régime établi, indépendamment de leur dimension, pour des impulsions de pression dans une gamme de fréquences comprise entre 25 Hz et 2 500 Hz.
Fluidna tehnika - Hidravlika - Ugotavljanje značilnic tekočinskega hrupa v sestavinah in sistemih - 2. del: Merjenje hitrosti zvoka po tekočini v cevi
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
01-december-2001
)OXLGQDWHKQLND+LGUDYOLND8JRWDYOMDQMH]QDþLOQLFWHNRþLQVNHJDKUXSDY
VHVWDYLQDKLQVLVWHPLKGHO 0HUMHQMHKLWURVWL]YRNDSRWHNRþLQLYFHYL
Hydraulic fluid power -- Determination of the fluid-borne noise characteristics of
components and systems -- Part 2: Measurement of the speed of sound in a fluid in a
pipe
Transmissions hydrauliques -- Évaluation des caractéristiques du bruit liquidien des
composants et systèmes -- Partie 2: Mesurage de la vitesse du son émis dans un fluide
dans une tuyauterie
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 15086-2:2000
ICS:
17.140.20 Emisija hrupa naprav in Noise emitted by machines
opreme and equipment
23.100.01 +LGUDYOLþQLVLVWHPLQDVSORãQR Fluid power systems in
general
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15086-2
First edition
2000-02-01
Hydraulic fluid power — Determination of
fluid-borne noise characteristics of
components and systems —
Part 2:
Measurement of speed of sound in a fluid in
apipe
Transmissions hydrauliques — Évaluation des caractéristiques du bruit
liquidien des composants et systèmes —
Partie 2: Mesurage de la vitesse du son émis dans un fluide dans une
tuyauterie
Reference number
©
ISO 2000
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in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 � CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 734 10 79
E-mail copyright@iso.ch
Web www.iso.ch
Printed in Switzerland
ii © ISO 2000 – All rights reserved
Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .1
4 Symbols and subscripts .2
5 Instrumentation.3
6 Hydraulic noise generator.4
7 Test conditions .5
8 Test rig.5
9 Test procedure for Method 1 .9
10 Test procedure for Method 2 .10
11 Test report .11
12 Identification statement (Reference to this part of ISO 15086) .12
Annex A (normative) Errors and classes of measurement of mean value .13
Annex B (normative) Errors and classes of dynamic measurement.14
Annex C (normative) Data reduction algorithms.15
Annex D (informative) Example of speed of sound calculation in MATLAB® language using three
pressure transducers in a pipe (Method 1) .21
Annex E (informative) Example of speed of sound calculation in MATLAB® language using two
pressure transducers in a closed-end pipe (Method 2) .25
Bibliography .27
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 15086 may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 15086-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 131, Fluid power systems,
Subcommittee SC 8, Product testing.
ISO 15086 consists of the following parts, under the general title Hydraulic fluid power — Determination of fluid
borne noise characteristics of components and systems:
� Part 1: Introduction
� Part 2: Measurement of the speed of sound in a fluid in a pipe
Annexes A, B and C form a normative part of this part of ISO 15086. Annexes D and E are for information only
iv © ISO 2000 – All rights reserved
Introduction
In hydraulic fluid power systems, power is transmitted and controlled through a liquid under pressure within an
enclosed circuit. During the process of converting mechanical power into hydraulic fluid power, flow and pressure
fluctuations and structure-borne vibrations are generated.
Hydro-acoustical characteristics of hydraulic components can be measured with acceptable accuracy if the speed of
sound in the fluid is precisely known.
The measurement technique for determining the speed of sound in a pipe, as described in this part of ISO 15086, is
based upon the application of plane wave transmission line theory to the analysis of pressure fluctuations in rigid
pipes [1].
Two different measurement approaches are presented, namely the use of:
� three pressure transducers in a pipe,
� acoustic antiresonance in a closed-end pipe system.
The three-pressure-transducer method should be used at any time when the speed of sound is to be measured
under the effective working conditions in a system.
The antiresonance method should be used to produce a table of speed-of-sound data as a function of mean
pressure and temperature for a particular fluid.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15086-2:2000(E)
Hydraulic fluid power — Determination of fluid borne noise
characteristics of components and systems —
Part 2:
Measurement of the speed of sound in a fluid in a pipe
1 Scope
This part of ISO 15086 describes the procedure for the determination of the speed of sound in a fluid enclosed in a
pipe, by measurements from pressure transducers mounted in the pipe.
This part of ISO 15086 is applicable to all types of hydraulic circuit operating under steady state conditions,
irrespective of size, for pressure pulsations over a frequency range from 25 Hz to 2 500 Hz.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 15086. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 15086 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 1000:1992, SI units and recommendations for the use of their multiples and of certain other units.
ISO 1219-1:1991, Fluid power systems and components — Graphic symbols and circuit diagrams — Part 1:
Graphic symbols.
ISO 5598:1985, Fluid power systems and components — Vocabulary.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 15086, the terms and definitions given in ISO 5598 and the following apply.
3.1
flow ripple
fluctuating component of flowrate in a hydraulic fluid, caused by interaction with a flow ripple source within the
system
3.2
pressure ripple
fluctuating component of pressure in a hydraulic fluid, caused by interaction with a flow ripple source within the
system
3.3
fundamental frequency
lowest frequency of pressure ripple measured by the frequency-analysis instrument
3.4
harmonic
sinusoidal component of the pressure ripple or flow ripple occurring at an integer multiple of the fundamental
frequency
NOTE A harmonic may be represented by its amplitude and phase, or alternatively by its real and imaginary parts.
3.5
hydraulic noise generator
hydraulic component generating flow ripple and consequently pressure ripple in the circuit
3.6
measurement pipe
pipe in which the pressure transducers are mounted
3.7
impedance
complex ratio of the pressure ripple to the flow ripple occurring at a given point in a hydraulic system and at a given
frequency
3.8
entry impedance.
impedance at the entry of a pipe or piping system
3.9
first acoustic antiresonance frequency
lowest frequency at which the magnitude of the entry impedance of the measurement pipe is at a minimum
4 Symbols and subscripts
4.1 Symbols
A, A', a, B, B',b Frequency-dependent wave propagation coefficients (complex numbers)
c Acoustic velocity in the fluid
d Internal diameter of pipe
f Frequency of the wave pulsation harmonic
f Vector of frequencies at which measurements are conducted
i
f First acoustic antiresonance frequency (in hertz)
o
H Transfer function (complex number) between two pressure transducer signals after calibration
correction
H' Transfer function (complex number) between two pressure transducer signals under calibration
H* Transfer function (complex number) between two pressure transducer signals
j �1
L Distance between transducers 1 and 2 (Method 1)
L' Distance between transducers 2 and 3 (Method 1)
2 © ISO 2000 – All rights reserved
l Distance between pressure transducers (Method 2)
P Pressure ripple of transducer PT1 (complex number)
P Pressure ripple of transducer PT2 (complex number)
P Pressure ripple of transducer PT3 (complex number)
Q Flow ripple at location 1, from 1 to 2 (complex number)
1� 2
Q Flow ripple at location 2, from 2 to 1 (complex number)
2� 1
Q Flow ripple at location 3, from 2 to 3 (complex number)
2� 3
S Coherence function corresponding to measurement frequencies, f
i i
� Error (complex number)
� Conjugate of complex number � (complex number)
� Real part of �
x
� Imaginary part of �
y
� Density of fluid
� Kinematic viscosity of fluid
� 2�f
NOTE H, H', H*, P , P , P , Q , Q , Q are all frequency-dependent terms and hence are designated by upper-
1 2 3 1� 2 2� 1 2� 3
case letters.
Units used in this part of ISO 15086 are in accordance with ISO 1000.
Graphical symbols are in accordance with ISO 1219-1 unless otherwise stated.
4.2 Subscripts
O Index for old value
N Index for new value
5 Instrumentation
5.1 Static measurements
The instruments used to measure
a) mean flow (Method 1 only);
b) mean fluid pressure;
c) fluid temperature;
shall meet the requirements for "industrial class" accuracy of measurement, i.e. class C as given in annex B.
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15086-2
First edition
2000-02-01
Hydraulic fluid power — Determination of
fluid-borne noise characteristics of
components and systems —
Part 2:
Measurement of speed of sound in a fluid in
apipe
Transmissions hydrauliques — Évaluation des caractéristiques du bruit
liquidien des composants et systèmes —
Partie 2: Mesurage de la vitesse du son émis dans un fluide dans une
tuyauterie
Reference number
©
ISO 2000
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Printed in Switzerland
ii © ISO 2000 – All rights reserved
Contents Page
Foreword.iv
Introduction.v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .1
4 Symbols and subscripts .2
5 Instrumentation.3
6 Hydraulic noise generator.4
7 Test conditions .5
8 Test rig.5
9 Test procedure for Method 1 .9
10 Test procedure for Method 2 .10
11 Test report .11
12 Identification statement (Reference to this part of ISO 15086) .12
Annex A (normative) Errors and classes of measurement of mean value .13
Annex B (normative) Errors and classes of dynamic measurement.14
Annex C (normative) Data reduction algorithms.15
Annex D (informative) Example of speed of sound calculation in MATLAB® language using three
pressure transducers in a pipe (Method 1) .21
Annex E (informative) Example of speed of sound calculation in MATLAB® language using two
pressure transducers in a closed-end pipe (Method 2) .25
Bibliography .27
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
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Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 15086 may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 15086-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 131, Fluid power systems,
Subcommittee SC 8, Product testing.
ISO 15086 consists of the following parts, under the general title Hydraulic fluid power — Determination of fluid
borne noise characteristics of components and systems:
� Part 1: Introduction
� Part 2: Measurement of the speed of sound in a fluid in a pipe
Annexes A, B and C form a normative part of this part of ISO 15086. Annexes D and E are for information only
iv © ISO 2000 – All rights reserved
Introduction
In hydraulic fluid power systems, power is transmitted and controlled through a liquid under pressure within an
enclosed circuit. During the process of converting mechanical power into hydraulic fluid power, flow and pressure
fluctuations and structure-borne vibrations are generated.
Hydro-acoustical characteristics of hydraulic components can be measured with acceptable accuracy if the speed of
sound in the fluid is precisely known.
The measurement technique for determining the speed of sound in a pipe, as described in this part of ISO 15086, is
based upon the application of plane wave transmission line theory to the analysis of pressure fluctuations in rigid
pipes [1].
Two different measurement approaches are presented, namely the use of:
� three pressure transducers in a pipe,
� acoustic antiresonance in a closed-end pipe system.
The three-pressure-transducer method should be used at any time when the speed of sound is to be measured
under the effective working conditions in a system.
The antiresonance method should be used to produce a table of speed-of-sound data as a function of mean
pressure and temperature for a particular fluid.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 15086-2:2000(E)
Hydraulic fluid power — Determination of fluid borne noise
characteristics of components and systems —
Part 2:
Measurement of the speed of sound in a fluid in a pipe
1 Scope
This part of ISO 15086 describes the procedure for the determination of the speed of sound in a fluid enclosed in a
pipe, by measurements from pressure transducers mounted in the pipe.
This part of ISO 15086 is applicable to all types of hydraulic circuit operating under steady state conditions,
irrespective of size, for pressure pulsations over a frequency range from 25 Hz to 2 500 Hz.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 15086. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 15086 are encouraged to investigate the
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references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 1000:1992, SI units and recommendations for the use of their multiples and of certain other units.
ISO 1219-1:1991, Fluid power systems and components — Graphic symbols and circuit diagrams — Part 1:
Graphic symbols.
ISO 5598:1985, Fluid power systems and components — Vocabulary.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 15086, the terms and definitions given in ISO 5598 and the following apply.
3.1
flow ripple
fluctuating component of flowrate in a hydraulic fluid, caused by interaction with a flow ripple source within the
system
3.2
pressure ripple
fluctuating component of pressure in a hydraulic fluid, caused by interaction with a flow ripple source within the
system
3.3
fundamental frequency
lowest frequency of pressure ripple measured by the frequency-analysis instrument
3.4
harmonic
sinusoidal component of the pressure ripple or flow ripple occurring at an integer multiple of the fundamental
frequency
NOTE A harmonic may be represented by its amplitude and phase, or alternatively by its real and imaginary parts.
3.5
hydraulic noise generator
hydraulic component generating flow ripple and consequently pressure ripple in the circuit
3.6
measurement pipe
pipe in which the pressure transducers are mounted
3.7
impedance
complex ratio of the pressure ripple to the flow ripple occurring at a given point in a hydraulic system and at a given
frequency
3.8
entry impedance.
impedance at the entry of a pipe or piping system
3.9
first acoustic antiresonance frequency
lowest frequency at which the magnitude of the entry impedance of the measurement pipe is at a minimum
4 Symbols and subscripts
4.1 Symbols
A, A', a, B, B',b Frequency-dependent wave propagation coefficients (complex numbers)
c Acoustic velocity in the fluid
d Internal diameter of pipe
f Frequency of the wave pulsation harmonic
f Vector of frequencies at which measurements are conducted
i
f First acoustic antiresonance frequency (in hertz)
o
H Transfer function (complex number) between two pressure transducer signals after calibration
correction
H' Transfer function (complex number) between two pressure transducer signals under calibration
H* Transfer function (complex number) between two pressure transducer signals
j �1
L Distance between transducers 1 and 2 (Method 1)
L' Distance between transducers 2 and 3 (Method 1)
2 © ISO 2000 – All rights reserved
l Distance between pressure transducers (Method 2)
P Pressure ripple of transducer PT1 (complex number)
P Pressure ripple of transducer PT2 (complex number)
P Pressure ripple of transducer PT3 (complex number)
Q Flow ripple at location 1, from 1 to 2 (complex number)
1� 2
Q Flow ripple at location 2, from 2 to 1 (complex number)
2� 1
Q Flow ripple at location 3, from 2 to 3 (complex number)
2� 3
S Coherence function corresponding to measurement frequencies, f
i i
� Error (complex number)
� Conjugate of complex number � (complex number)
� Real part of �
x
� Imaginary part of �
y
� Density of fluid
� Kinematic viscosity of fluid
� 2�f
NOTE H, H', H*, P , P , P , Q , Q , Q are all frequency-dependent terms and hence are designated by upper-
1 2 3 1� 2 2� 1 2� 3
case letters.
Units used in this part of ISO 15086 are in accordance with ISO 1000.
Graphical symbols are in accordance with ISO 1219-1 unless otherwise stated.
4.2 Subscripts
O Index for old value
N Index for new value
5 Instrumentation
5.1 Static measurements
The instruments used to measure
a) mean flow (Method 1 only);
b) mean fluid pressure;
c) fluid temperature;
shall meet the requirements for "industrial class" accuracy of measurement, i.e. class C as given in annex B.
5.2 Dynamic measurements
The instruments used to measure pressure ripple shall have the following characteristics:
a) resonant frequencyW 30 kHz;
b) linearityW� 1%;
c) preferably include acceleration compensation.
The instruments need not respond to steady-state pressure. It may be advantageous to filter out any steady-state
signal component using a high-pass filter. This filter shall not introduce an additional amplitude or phase error
°
exceeding 0,5 % or 0,5 respectively of the current measurement.
5.3 Frequency analysis of pressure ripple
A suitable instrument shall be used to measure the amplitude and phase of the pressure ripple.
The instrument shall be capable of measuring the pressure ripple from the pressure transducers such that, for a
particular harmonic, the measurements from each transducer are performed simultaneously and synchronised in
time with respect to each other.
The instrument shall have an accuracy and resolution for harmonic measurements of
a) amplitude within � 0,5 %;
°
b) phase within � 0,5 ;
c) frequency within � 0,5 %;
over the frequency range from 25 Hz to 2 500 Hz.
5.4 Uncertainty
Compliance with the above specification will result in an uncertainty in measurement of speed of sound of less than
� 3%.
6 Hydraulic noise generator
6.1 General
Any type of hydraulic noise
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15086-2
Première édition
2000-02-01
Transmissions hydrauliques — Évaluation
des caractéristiques du bruit liquidien des
composants et systèmes —
Partie 2:
Mesurage de la vitesse du son émis dans
un fluide dans une tuyauterie
Hydraulic fluid power — Determination of fluid-borne noise characteristics
of components and systems —
Part 2: Measurement of speed of sound in a fluid in a pipe
Numéro de référence
©
ISO 2000
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ISO copyright office
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax. + 41 22 734 10 79
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ImpriméenSuisse
ii © ISO 2000 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos.iv
Introduction.v
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.1
4 Symboles et souscrits.2
5 Instruments .3
6 Générateur de bruit hydraulique.4
7 Conditions d'essai .5
8 Banc d'essai .6
9 Mode opératoire d'essai de la méthode 1 .10
10 Mode opératoire d'essai de la méthode 2 .11
11 Rapport d'essai .12
12 Phrase d'identification (Référence à la présente partie de l'ISO 15086) .13
Annexe A (normative) Erreurs et classes de mesure de la valeur moyenne.14
Annexe B (normative) Erreurs et classes de mesure dynamique.15
Annexe C (normative) Algorithmes de compression des données .16 ®
Annexe D (informative) Exemple de calcul de la vitesse du son en langage MATLAB en utilisant trois
capteurs de pression montés sur le tube (Méthode 1) .22 ®
Annexe E (informative) Exemple de calcul de la vitesse du son en langage MATLAB en utilisant deux
capteurs de pression montés sur un tube à extrémité fermée (Méthode 2).26
Bibliographie .27
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l’ISO 15086 peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 15086-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 131, Transmissions
hydrauliques et pneumatiques, sous-comité SC 8, Essais des produits.
L'ISO 15086 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Transmissions hydrauliques —
Évaluation des caractéristiques du bruit liquidien des composants et systèmes:
� Partie 1: Introduction
� Partie 2: Mesurage de la vitesse du son émis dans un fluide dans une tuyauterie
Les annexes A, B et C constituent des éléments normatifs de la présente partie de l’ISO 15086. Les annexes D et
E sont données uniquement à titre d’information.
iv © ISO 2000 – Tous droits réservés
Introduction
Dans les systèmes de transmissions hydrauliques, l'énergie est transmise et commandée par l'intermédiaire d'un
fluide sous pression circulant en circuit fermé. Le processus de transformation de l'énergie mécanique en énergie
hydraulique génère des fluctuations de l'écoulement et de la pression ainsi que des vibrations de la structure.
Les caractéristiques hydro-acoustiques des composants hydrauliques peuvent être mesurées avec une précision
acceptable lorsque la vitesse du son émis par le fluide est connue de façon précise.
La méthode de mesurage pour l'évaluation de la vitesse du son dans un tube, comme décrit dans la présente
partie de l’ISO 15086, est fondée sur l'application de la théorie de la ligne de transmission à onde plane à l'analyse
des fluctuations de pression dans des tubes rigides [1].
Deux méthodes différentes sont présentées, à savoir:
� trois capteurs de pression dans un tube;
� l’antirésonance acoustique dans un système de tubes à extrémité fermée.
Il convient d’utiliser la méthode des trois capteurs de pression chaque fois que la vitesse du son est à mesurer
dans les conditions de service efficaces d'un système.
Il convient d’utiliser la méthode antirésonance pour produire un tableau de vitesse des données acoustiques en
fonction de la pression et de la température moyennes d'un fluide particulier.
NORME INTERNATIONALE ISO 15086-2:2000(F)
Transmissions hydrauliques — Évaluation des caractéristiques du
bruit liquidien des composants et systèmes —
Partie 2:
Mesurage de la vitesse du son émis dans un fluide dans une
tuyauterie
1 Domaine d’application
La présente partie de l'ISO 15086 décrit la procédure d'évaluation de la vitesse du son émis par un fluide contenu
dans un tube, par la réalisation de mesurages à partir de capteurs de pression montés sur ledit tube.
La présente partie de l'ISO 15086 s'applique à tous les types de circuits hydrauliques fonctionnant dans des
conditions de régime établi, indépendamment de leur dimension, pour des impulsions de pression dans une
gamme de fréquences comprise entre 25 Hz et 2 500 Hz.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 15086. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
partie de l'ISO 15086 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 1000:1992, Unités SI et recommandations pour l'emploi de leurs multiples et de certaines autres unités.
ISO 1219-1:1991, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Symboles graphiques et schémas de circuit —
Partie 1: Symboles graphiques.
ISO 5598:1985, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Vocabulaire.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 15086, les termes et définitions donnés dans l’ISO 5598 et les
suivants s'appliquent.
3.1
onde d'écoulement
composant fluctuant de débit dans le fluide hydraulique, provoqué par l'interaction entre l'onde d'écoulement de la
source et le système
3.2
onde de pression
composant fluctuant de pression dans le fluide hydraulique, provoqué par l'interaction entre l'onde d'écoulement de
la source et le système
3.3
fréquence fondamentale
fréquence la plus basse d'onde de pression mesurée à l'aide de l'instrument d'analyse de fréquence
3.4
harmonique
composant sinusoïdal de l'onde de pression ou de l'onde d'écoulement se produisant à un multiple entier de la
fréquence fondamentale
NOTE Une harmonique peut être représentée par son amplitude et sa phase, ou bien par ses parties réelle et imaginaire.
3.5
générateur de bruit hydraulique
composant hydraulique générant une onde d'écoulement puis une onde de pression dans le circuit
3.6
tube de mesure
tube dans lequel sont montés les capteurs de pression
3.7
impédance
rapport complexe de l'onde de pression avec l'onde d'écoulement se produisant à un point donné dans un système
hydraulique et à une fréquence donnée
3.8
impédance d'entrée
impédance à l'entrée d'un tube ou d'une tuyauterie
3.9
première fréquence antirésonance acoustique
fréquence la plus basse à laquelle l'amplitude de l'impédance d'entrée du tube de mesurage est minimale.
4 Symboles et souscrits
4.1 Symboles
A, A',a,B,B', b Coefficients de propagation des ondes dépendant de la fréquence (nombres complexes)
c Vitesse acoustique du fluide
d Diamètre intérieur du tube
f Fréquence de l'harmonique d'onde de pulsation
f Vecteur de fréquences auxquelles sont effectués les mesurages
i
f Première fréquence antirésonance acoustique (en hertz)
H Fonction transfert (nombre complexe) entre deux signaux de capteurs de pression après
correction de l’étalonnage
H' Fonction transfert (nombre complexe) entre deux signaux de capteurs de pression soumis à
étalonnage
H* Fonction transfert (nombre complexe) entre deux signaux de capteurs de pression après
correction d'étalonnage
j �1
L Distance entre les capteurs 1 et 2 (Méthode 1)
2 © ISO 2000 – Tous droits réservés
L' Distance entre les capteurs 2 et 3 (Méthode 1)
l Distance entre les capteurs de pression (Méthode 2)
P Onde de pression du capteur PT1 (nombre complexe)
P Onde de pression du capteur PT2 (nombre complexe)
P Onde de pression du capteur PT3 (nombre complexe)
Q Onde d'écoulement à l'emplacement 1, de 1 à 2 (nombre complexe)
1� 2
Q Onde d'écoulement à l'emplacement 2, de 2 à 1 (nombre complexe)
2� 1
Q Onde d'écoulement à l'emplacement 3, de 2 à 3 (nombre complexe)
2� 3
S Fonction de cohérence correspondant aux fréquences de mesure, f
i i
�� Erreur (nombre complexe)
� Conjugué du nombre complexe ��(nombre complexe)
� Partie réelle de �
x
� Partie imaginaire de �
y
� Masse volumique du fluide
� Viscosité cinématique du fluide
� 2�f
NOTE H, H', H*, P , P , P , Q , Q , Q sont tous dépendants, de la fréquence et sont donc représentés par des
1 2 3 1� 2 2� 1 2� 3
lettres majuscules.
Les unités utilisées dans la présente partie de l'ISO 15086 sont conformes à l'ISO 1000.
Les symboles graphiques sont conformes à l'ISO 1219-1, sauf indication contraire.
4.2 Souscrits
O Indice de l'ancienne valeur
N Indice de la nouvelle valeur
5 Instruments
5.1 Mesures statiques
Les instruments utilisés pour mesurer
a) l'écoulement moyen (Méthode 1 uniquement);
b) la pression moyenne du fluide;
c) la température du fluide;
doivent satisfaire l'exigence relative à l’exactitude de mesurage de «classe industrielle», c'est-à-dire la classe C
donnée dans l'annexe B.
5.2 Mesures dynamiques
Les instruments utilisés pour mesurer l'onde de pression doivent avoir les caractéristiques suivantes:
a) fréquence de résonanceW 30
...
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