ISO 23581:2024

Petroleum products and related products - Determination of kinematic viscosity - Method by Stabinger type viscometer

This document specifies a procedure for the determination of kinematic viscosity, ν, by calculation from dynamic viscosity, η, and density, ρ, of both transparent and opaque liquid petroleum products and crude oils using the Stabinger type viscometer. The result obtained using the procedure described in this document depends on the rheological behaviour of the sample. This document is predominantly applicable to liquids whose shear stress and shear rate are proportional (Newtonian flow behaviour). If the viscosity changes significantly with the shear rate, comparison with other measuring methods is not possible except at similar shear rates. The precision has been determined only for the materials, density ranges and temperatures described in Clause 13. The test method can be applied to a wider range of viscosity, density, temperature and materials. It is possible that the precision and bias are applicable for materials which are not listed in Clause 13.

Produits pétroliers et produits connexes — Détermination de la viscosité cinématique — Méthode avec un viscosimètre type Stabinger

Le présent document spécifie une méthode de détermination de la viscosité cinématique, ν, par calcul à partir de la viscosité dynamique, η, et de la masse volumique, ρ, des produits pétroliers liquides transparents et opaques et des huiles brutes à l'aide du viscosimètre de type Stabinger. Le résultat obtenu en utilisant la méthode décrite dans le présent document dépend du comportement rhéologique de l'échantillon. Ce document s'applique principalement à des liquides dont la contrainte de cisaillement et le taux de cisaillement sont proportionnels (comportement d'écoulement newtonien). Cependant, si la viscosité varie de manière significative avec le taux de cisaillement, une comparaison avec d'autres méthodes de mesure n'est pertinente qu'à des taux de cisaillement similaires. La fidélité a été déterminée pour les produits, les gammes de masse volumique et de température décrites à l'Article 13. La méthode d'essai peut être appliquée à une gamme plus large de viscosité, de masse volumique, de température et de produits. Il est possible que la fidélité et le biais puissent être applicables à des produits qui ne figurent pas à l’Article 13.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 13-May-2024
• ICS: 75.080 - Petroleum products in general
• Technical Committee: ISO/TC 28 - Petroleum and related products, fuels and lubricants from natural or synthetic sources
• Drafting Committee: ISO/TC 28 - Petroleum and related products, fuels and lubricants from natural or synthetic sources
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 14-May-2024
• Due Date: 23-Feb-2024
• Completion Date: 14-May-2024

Relations

• Consolidates: ISO 29461-1:2021 - Air intake filter systems for rotary machinery - Test methods - Part 1: Static filter elements
• Effective Date: 12-Nov-2022
• Consolidates: ISO 3365:2016 - Indexable hardmetal (carbide) inserts with wiper edges, without fixing hole - Dimensions
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revises: ISO 23581:2020 - Petroleum products and related products - Determination of kinematic viscosity - Method by Stabinger type viscometer
• Effective Date: 06-Jun-2022

Overview

ISO 23581:2024 specifies a laboratory procedure for determining kinematic viscosity (ν) of liquid petroleum products and crude oils using a Stabinger type viscometer. The method calculates kinematic viscosity from measured dynamic viscosity (η) and density (ρ) using a combined concentric-rotor (viscometer) and oscillating U‑tube (densitometer) system. The standard covers both transparent and opaque liquids, and is primarily intended for fluids exhibiting Newtonian flow; for non-Newtonian fluids results depend on shear rate and direct comparison with other methods is limited.

Key topics and requirements

• Scope and applicability: Includes base oils, formulated oils, jet fuels, residual fuel oils and crude oils; precision was established for materials and ranges listed in Clause 13, though the method can be applied more broadly.
• Measurement principle: Dynamic viscosity from rotor speed equilibrium in the concentric-cylinder cell; density from U‑tube oscillation frequency; kinematic viscosity calculated as η/ρ.
• Apparatus: Stabinger type viscometer with integrated density measurement, suitable temperature control, and properly fitted temperature probe.
• Reagents and consumables: Approved cleaning solvents, drying solvents (e.g., n‑heptane recommended), and oil‑free compressed air or inert gas for drying.
• Sampling and sample handling: Procedures reference ISO 3170/3171 for manual and automatic sampling; conditioning for residual fuels is specified.
• Calibration and verification: Use certified reference liquids and a reference thermometer (uncertainty ≤ 0.01 °C) for instrument verification and temperature calibration.
• Procedure variants: Manual filling/cleaning, automatic sample changers, and temperature scanning modes.
• Precision and bias: Repeatability and reproducibility defined in Clause 13; discussion of agreement with ASTM methods (e.g., ASTM D7042 vs ASTM D445) is included.
• Safety and limitations: Users must manage hazards; results depend on rheological behaviour and shear-rate sensitivity.

Applications

• Quality control and production testing in petroleum refineries and lubricant manufacturing.
• Fuel and crude oil characterization for trading, compliance, and custody transfer.
• Laboratory method for R&D, additive formulation, and stability studies.
• Instrument manufacturers and calibration laboratories validating Stabinger viscometers.
• Regulatory and standards bodies comparing methods or establishing specification limits.

Related standards

• ISO 3104 - Kinematic viscosity (general)
• ISO 12185 - Density by oscillating U‑tube
• ISO 3170 / ISO 3171 - Sampling of petroleum liquids
• Relevant ASTM methods referenced for comparison (ASTM D7042, ASTM D445)

Keywords: ISO 23581:2024, Stabinger type viscometer, kinematic viscosity, dynamic viscosity, petroleum products, crude oils, viscosity measurement, density measurement, Newtonian flow.

Standards Content (Sample)

International
Standard
ISO 23581
Second edition
Petroleum products and related
2024-05
products — Determination of
kinematic viscosity — Method by
Stabinger type viscometer
Produits pétroliers et produits connexes - Détermination de
la viscosité cinématique - Méthode avec un viscosimètre type
Stabinger
Reference number
© ISO 2024
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
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Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 2
5 Reagents and materials . 2
6 Apparatus . 3
7 Sampling and sample handling . 5
7.1 Sampling .5
7.2 Sample handling .5
7.2.1 General sample handling . .5
7.2.2 Conditioning of residual fuel oils .5
8 Calibration and verification . . 6
8.1 General .6
8.2 Instrument .6
9 Apparatus preparation . 7
10 Procedure . 7
10.1 Measuring procedure .7
10.2 Manual filling and cleaning using syringes .8
10.3 Manual filling using sample displacement .8
10.4 Automatic filling and cleaning by a sample changer/sample handler.9
10.5 Procedure for temperature scanning . .9
11 Calculation . 10
11.1 Kinematic viscosity, dynamic viscosity and density .10
11.2 Viscosity index .10
11.3 Density extrapolation .10
12 Expression of results .10
13 Precision .11
13.1 Repeatability, r.11
13.2 Reproducibility, R .11
13.3 Bias . 12
13.3.1 General . 12
13.3.2 Degree of agreement between results by test method ASTM D7042 and test
method ASTM D445 . 13
13.4 Interlaboratory study .14
14 Test report .15
Annex A (normative) Calculation of acceptable tolerance zone (band) for determination of
conformance with a reference material . 17
Bibliography .18

iii
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 28, Petroleum and related products, fuels and
lubricants from natural or synthetic sources, in collaboration with the European Committee for Standardization
(CEN) Technical Committee CEN/TC 19, Gaseous and liquid fuels, lubricants and related products of petroleum,
synthetic and biological origin, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and
CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 23581:2020), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— base oils, formulated oils, jet fuels and residual fuel oils have been included in the scope;
— the apparatus description, sample handling procedures and determinability criteria have been updated
to accommodate the new scope.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.

iv
International Standard ISO 23581:2024(en)
Petroleum products and related products — Determination of
kinematic viscosity — Method by Stabinger type viscometer
WARNING — The use of this document can involve hazardous materials, operations and equipment.
This document does not purport to address all of the safety problems associated with its use. It is
the responsibility of users of this document to take appropriate measures to ensure the safety and
health of personnel prior to application of this document and fulfil other applicable requirements for
this purpose.
1 Scope
This document specifies a procedure for the determination of kinematic viscosity, ν, by calculation from
dynamic viscosity, η, and density, ρ, of both transparent and opaque liquid petroleum products and crude
oils using the Stabinger type viscometer.
The result obtained using the procedure described in this document depends on the rheological behaviour
of the sample. This document is predominantly applicable to liquids whose shear stress and shear rate
are proportional (Newtonian flow behaviour). If the viscosity changes significantly with the shear rate,
comparison with other measuring methods is not possible except at similar shear rates.
The precision has been determined only for the materials, density ranges and temperatures described in
Clause 13. The test method can be applied to a wider range of viscosity, density, temperature and materials.
It is possible that the precision and bias are applicable for materials which are not listed in Clause 13.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 3104, Petroleum products — Transparent and opaque liquids — Determination of kinematic viscosity and
calculation of dynamic viscosity
ISO 3170, Petroleum liquids — Manual sampling
ISO 3171, Petroleum liquids — Automatic pipeline sampling
ISO 12185, Crude petroleum and petroleum products — Determination of density — Oscillating U-tube method
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
dynamic viscosity
η
ratio of the applied shear stress to the resulting shear rate of a liquid

3.2
kinematic viscosity
ν
ratio of the dynamic viscosity (3.1) to the density (3.3) of a liquid at the same temperature and pressure
Note 1 to entry: The kinematic viscosity is a measure of a liquid's resistance to flow under gravity.
3.3
density
ρ
mass of a substance divided by its volume at a given temperature
3.4
determinability
d
quantitative measure of the variability associated with the same operator in a given laboratory obtaining
successive determined values using the same apparatus for a series of operations leading to a single result
Note 1 to entry: Determinability is the difference between two such single determined values that would be exceeded
about 5 % of the time (one case in 20 in the long run) in the normal and correct operation of the test method.
3.5
test specimen
portion or volume of the sample obtained from the laboratory sample, which is delivered to the measuring cells
4 Principle
A test specimen is introduced into the measuring cells, at a controlled and known temperature. The
measuring cells consist of a pair of rotating concentric cylinders and an oscillating U-tube. The dynamic
viscosity is determined from the equilibrium rotational speed of the inner cylinder under the influence of
the shear stress of the test specimen and an eddy current brake in conjunction with adjustment data. The
density is determined by the oscillation frequency of the U-tube in conjunction with adjustment data. The
kinematic viscosity is calculated by dividing the dynamic viscosity by the density.
5 Reagents and materials
5.1 Cleaning solvent, able to remove the sample from the measuring cell after the measurement and
completely miscible with all constituents of the sample. Commercially available volatile petroleum spirit or
cleaner's naphtha of technical grade or better have been proven suitable as cleaning solvents.
5.2 Drying solvent, highly volatile and miscible with the cleaning solvent, shall be filtered before use
and shall be of an appropriate purity so that no residues remain in the instrument. n-Hexane, n-heptane
(recommended due to lower toxicity) or, depending on the sample, concentrated ethanol (≥96 %) are suitable.
NOTE 1 A separate drying solvent is not needed if the cleaning solvent also meets the requirements of the drying
solvent.
NOTE 2 When measuring residual fuel, asphaltic material can be removed by pre-washing with an aromatic solvent
(e.g. toluene or xylene).
5.3 Compressed air, oil-free and filtered with a dew point lower than the lowest measuring cell
temperature at which the instrument should be dried.
The pressure should be limited to 100 kPa.
It is also possible to use inert gases, for example technical nitrogen. The requirements given for compressed
air are also valid here.
5.4 Certified reference liquids, for kinematic viscosity and density, which shall be identical to the
reference standards for kinematic viscosity and density cited in ISO 3104 and ISO 12185, respectively.
5.5 Reference thermometer and probe, for verification of the temperature calibration.
The measuring uncertainty of the reference thermometer, including the probe, shall not exceed 0,01 °C. The
resolution shall be at least 0,001 °C.
The probe used for the calibration (with an adapter if necessary) shall have a shape which fits the geometry
of the viscosity cell. The probe replaces the measuring system (tube and measuring rotor).
6 Apparatus
Usual laboratory apparatus and glassware shall be used, in particular the following.
6.1 Stabinger type viscometer.
6.1.1 Viscosity measurement
The Stabinger type viscometer is a concentric rotating viscometer, containing an outer rotor and an inner
rotor (see Figure 1). The small concentric gap between these rotors is filled with the sample. The outer
rotor is driven at constant speed, which makes the inner rotor rotate due to the sample’s viscosity. The
lightweight inner rotor is centred in the heavier sample due to the centrifugal forces. The equilibrated speed
ratio depends on the driving viscous shear force and the opposing magnetic induction force (eddy current).
The dynamic viscosity is a function of the equilibrated speed ratio and adjustment constants. The kinematic
viscosity is obtained by dividing the measured dynamic viscosity by the measured density.
Key
1 outer rotor (constant speed) 3 sample fluid
2 inner rotor (measured speed) 4 magnet
Figure 1 — Viscosity cell
6.1.2 Density measurement
The Stabinger type viscometer has an integrated density measurement based on the oscillating U-tube
principle. The sample-filled U-tube is oscillated and the instrument calculates the density from the
measured natural frequency of the filled tube using adjustment factors. The viscosity-dependent error of
this procedure is corrected using the measured viscosity value.
6.1.3 Temperature control
The Stabinger type viscometer has an integrated temperature control which keeps the viscosity and density
measurement at the same temperature.

Using Peltier elements, a highly conductive measuring cell block which surrounds the measuring cells is set
to the target temperature with a stability of ±0,005 °C over the whole temperature range at the position of
the viscosity cell.
The measurement uncertainty of the temperature calibration (k = 2; 95 % confidence level) shall be
within ±0,03 °C over the range from 15 °C to 100 °C and within ±0,05 °C outside this range.
6.2 Syringes.
Commercially available syringes with a Luer tip of at least 5 ml in volume shall be used. The user shall
ensure full chemical compatibility of the syringe construction materials with all sample and cleaning liquids
by consulting the manufacturer’s documentation.
6.3 Flow-through or pressure adapter.
A flow-through or a pressure adapter may be used as an alternative to a syringe for introduction of the
test specimen into the measuring cells. Such adapters apply either pressure or suction to the test specimen,
therefore, care shall be taken to avoid the formation of bubbles. The user shall ensure full chemical
compatibility of the flow-through or pressure adapter construction materials with all sample and cleaning
liquids by consulting the manufacturer’s documentation.
6.4 Hot filling adapter.
A hot filling adapter maintains the sample temperature during manual introduction of the test specimen
into the measuring cells. It may be added to the Stabinger type viscometer to improve the flow of the test
specimen and prevent precipitation of wax crystals while filling and cleaning the measuring cells.
6.5 Sample changer or sample handler.
The sample changer or sample handler shall be designed to ensure and maintain the integrity of the test
specimen before and during the analysis. It shall be capable of transferring a representative aliquot of the
test specimen into the measuring cells. It shall be able to mimic the procedure for sample handling described
in 7.2. The sample changer or sample handler may have heating capability, if required.
6.6 Screen.
If a screen is used, it shall have an aperture of 75 µm to remove particles from the sample.
6.7 Magnet.
If an external magnet is used, the magnet shall be strong enough to remove ferromagnetic materials from
the sample. Magnetic stirring rods may be used.
6.8 Ultrasonic bath, unheated.
To dissipate and remove air or gas bubbles from the sample, an ultrasonic bath may be used prior to analysis.
The bath should be sized to hold the container(s) placed inside, and operate at an operating frequency
between 25 kHz and 60 kHz and a typical power output of ≤100 W. Ultrasonic baths with operating
frequencies and power outputs outside this range may be used, but it is in the responsibility of the user to
confirm via a data comparison study that the results obtained after sample preparation with and without
such baths do not show significant deviations.

7 Sampling and sample handling
7.1 Sampling
Samples shall be taken as described in ISO 3170 or ISO 3171.
NOTE National regulations can apply.
7.2 Sample handling
7.2.1 General sample handling
For samples such as viscous lube oils that are likely to contain air or gas bubbles, an ultrasonic bath (6.8)
without the heater turned on (if so equipped) may be used for typically 1 min to dissipate the bubbles.
The test specimen shall be obtained as follows:
a) The laboratory sample shall be mixed if it is not homogeneous. The mixing should be carried out in a
closed, pressurized container or at sub-ambient temperatures to avoid the loss of volatile material.
b) The test specimen may be drawn with an appropriate syringe from a properly mixed laboratory sample.
Alternatively, the sample may be delivered from the mixing container directly to the measuring cells by
means of a flow-through or pressure adapter or sample changer or sample handler, provided that the
proper attachments and connecting tubes are used. For waxy or other samples with high pour point,
before drawing the test specimen, heat the sample to the desired temperature, which shall be high
enough to dissolve the wax crystals.
c) Samples that are prone to contain particles, such as used oils or crude oils, shall be passed through
a 75 µm screen prior to measurement. If these particles are ferromagnetic in nature, a magnet (6.7)
should be used instead.
7.2.2 Conditioning of residual fuel oils
7.2.2.1 Place the required number of disposable syringes or sample vials for batch analysis in a sample
preheat apparatus (e.g. oven, heating block or bath) held between 60 °C and 65 °C. When manually filling the
measuring cells, the Stabinger type viscometer shall be equipped with a hot filling adapter and the injection
adapters shall be pre-warmed together with the syringes.
7.2.2.2 Heat the sample in its tightly closed original container in the sample preheat apparatus, held
between 60 °C and 65 °C, for 1 h. After heating, the sample shall be sufficiently fluid for easy shaking and
stirring.
7.2.2.3 For samples of a very waxy nature or oils of high kinematic viscosity, it may be necessary to
increase the heating temperature above 60 °C to achieve proper mixing. The sample should be sufficiently
fluid after heating for ease of stirring and shaking.
7.2.2.4 Thoroughly stir the sample with a suitable rod of sufficient length to reach the bottom of the
container. Continue stirring until the sample is entirely homogeneous and there is no sludge or wax adhering
to the rod.
7.2.2.5 Recap the container tightly and shake vigorously for 1 min to complete the mixing.
7.2.2.6 Immediately thereafter, pour a sufficient amount of the sample into a glass flask to fill the
apparatus’ sampler system and loosely stopper the flask.

7.2.2.7 Immerse the flask in a heated liquid bath or another equipment which will maintain the sample
between 100 °C and 105 °C for 30 min.
Care shall be taken at this step, as vigorous boil-over can occur when opaque liquids which contain high
levels of water are heated to high temperatures. Appropriate personal protective equipment should be worn
when handling hot materials.
7.2.2.8 Remove the flask from the bath (or other equipment), stopper tightly and shake for 1 min.
7.2.2.9 If the sample is manually introduced into the viscometer, fill the sample into a preheated syringe
by using a preheated injection adapter and measure immediately.
7.2.2.10 If a heated sample changer is used, set the vial magazine temperature to be held between 60 °C and
80 °C. Load each sample into a preheated sample vial and insert the vials into the vial magazine. Wait for
10 min to 15 min before starting the measurement.
7.2.2.11 If a heated sample handler is used, load the preheated sample vial or syringe (depending on the
model) with the first sample to be tested in the batch and place the sample vial or syringe in the sample
handler that is held between 60 °C and 80 °C. Set the temperature of the sample preheat apparatus to
between 60 °C and 80 °C and place the other containers in it.
7.2.2.12 Measurement of samples shall be completed within 1 h from completion of the step specified in
7.2.2.8.
8 Calibration and verification
8.1 General
The calibration shall be verified periodically using certified reference liquids (5.4).
Due to the measuring range of the viscosity and temperature, more than one certified reference liquid can
be required. If a reference liquid gives no reference value or if the given reference value is not sufficiently
precise for one of the two parameters (viscosity or density), (e.g. a density standard without viscosity
values), the affected parameter shall be verified with another suitable reference liquid.
Verify the calibration of the temperature measurement periodically by using a reference thermometer (5.5).
The recommended interval to verify viscosity and density calibration is once a month; for temperature
control, once a year.
8.2 Instrument
Ensure that the instrument is leak tight and the measuring cells have been cleaned and dried before
verification of the calibration is undertaken.
The verification of the calibration (calibration check measurement) should be carried out according to the
instrument manufacturer's instructions.
Calculate an acceptable verification limit in accordance with Annex A. If, despite the correct condition of
the instrument, the measured viscosity or density does not lie within the acceptable verification limit 19
out of 20 times, then the viscosity or density cell or both shall be adjusted according to the instrument
manufacturer's instructions. Perform a calibration check measurement for verification after the adjustment.
NOTE Measurement values of viscosity and density that do not correspond to the certified values within the
limits given are typically attributable to deposits in the measuring cells which are not removed by a routine flushing
procedure. Refer to 10.2.7 and the manufacturer’s instructions for more thorough cleaning methods.

If the measured temperature does not correspond to the certified value in acceptable deviation, i.e. ±0,03 °C
over the range from 15 °C to 100 °C or ±0,05 °C outside this range, then the instrument shall be adjusted
according to the instrument manufacturer's instructions.
9 Apparatus preparation
Ensure that the measuring cells are clean and dry before filling the sample. The displayed density value of
air can be used as an indicator.
Set the desired measuring temperature. The Stabinger type viscometer automatically ensures temperature
control and temperature equilibration of the sample.
When the test temperature is below the dew point of the ambient air, a suitable air-drying apparatus shall
be connected to the air pump inlet of the instrument. When using external compressed air or inert gases,
ensure that the dew point is lower than the lowest test temperature which can be expected.
Set the determinability and stability criteria according to the values
...

Norme
internationale
ISO 23581
Deuxième édition
Produits pétroliers et produits
2024-05
connexes — Détermination de la
viscosité cinématique — Méthode
avec un viscosimètre type Stabinger
Petroleum products and related products — Determination of
kinematic viscosity — Method by Stabinger type viscometer
Numéro de référence
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe. 2
5 Réactifs et matériaux . 2
6 Appareillage . 3
7 Échantillonnage et manutention des échantillons . 5
7.1 Échantillonnage .5
7.2 Traitement des échantillons .5
7.2.1 Généralités pour le traitement des échantillons .5
7.2.2 Conditionnement des fuels résiduels .6
8 Étalonnage et vérification . 7
8.1 Généralités .7
8.2 Appareillage .7
9 Préparation de l'appareillage . 7
10 Mode opératoire . 8
10.1 Mesure.8
10.2 Remplissage et nettoyage manuels avec des seringues .8
10.3 Remplissage manuel par déplacement d'échantillon.9
10.4 Remplissage et nettoyage automatiques par un passeur ou un système de manipulation
d’échantillons .10
10.5 Méthode avec balayage de la température .11
11 Calculs .11
11.1 Viscosité cinématique, viscosité dynamique et masse volumique .11
11.2 Indice de viscosité .11
11.3 Extrapolation de la masse volumique .11
12 Expression des résultats .12
13 Fidélité .12
13.1 Répétabilité, r . 12
13.2 Reproductibilité, R . 13
13.3 Biais . 13
13.3.1 Généralités . 13
13.3.2 Degré de concordance entre les résultats obtenus par la méthode d'essai
ASTM D7042 et la méthode d'essai ASTM D445 .14
13.4 Étude interlaboratoires .16
14 Rapport d'essai . 17
Annexe A (normative) Calcul de la zone (plage) de tolérance acceptable pour la détermination
de la conformité avec un matériau de référence . 19
Bibliographie .20

iii
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 (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 28, Produits pétroliers et connexes,
combustibles et lubrifiants d’origine synthétique ou biologique, en collaboration avec le comité technique
européen CEN/TC 19, Carburants et combustibles gazeux et liquides, lubrifiants et produits connexes, d’origine
pétrolière, synthétique et biologique, selon l’accord de Vienne relatif aux coopérations techniques entre le CEN
et l’ISO.
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 23581:2020), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— les huiles de base, les huiles formulées, les carburéacteurs et les combustibles résiduels ont été inclus
dans le domaine d'application;
— la description de l'appareillage, les procédures de manipulation des échantillons et les critères de
déterminabilité ont été mis à jour pour tenir compte du nouveau domaine d'application.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.

iv
Norme internationale ISO 23581:2024(fr)
Produits pétroliers et produits connexes — Détermination
de la viscosité cinématique — Méthode avec un viscosimètre
type Stabinger
AVERTISSEMENT — L’utilisation du présent document peut nécessiter des produits, des opérations
et des équipements à caractère dangereux. Le présent document n’a pas la prétention d’aborder
tous les problèmes de sécurité concernés par son usage. Il est de la responsabilité des utilisateurs
du présent document d’établir des règles de sécurité et d’hygiène du personnel appropriées et de
déterminer l’applicabilité de toute autre restriction avant utilisation.
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode de détermination de la viscosité cinématique, ν, par calcul à
partir de la viscosité dynamique, η, et de la masse volumique, ρ, des produits pétroliers liquides transparents
et opaques et des huiles brutes à l'aide du viscosimètre de type Stabinger.
Le résultat obtenu en utilisant la méthode décrite dans le présent document dépend du comportement
rhéologique de l'échantillon. Ce document s'applique principalement à des liquides dont la contrainte
de cisaillement et le taux de cisaillement sont proportionnels (comportement d'écoulement newtonien).
Cependant, si la viscosité varie de manière significative avec le taux de cisaillement, une comparaison avec
d'autres méthodes de mesure n'est pertinente qu'à des taux de cisaillement similaires.
La fidélité a été déterminée pour les produits, les gammes de masse volumique et de température décrites à
l'Article 13. La méthode d'essai peut être appliquée à une gamme plus large de viscosité, de masse volumique,
de température et de produits. Il est possible que la fidélité et le biais puissent être applicables à des produits
qui ne figurent pas à l’Article 13.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 3104, Produits pétroliers — Liquides opaques et transparents — Détermination de la viscosité cinématique
et calcul de la viscosité dynamique
ISO 3170, Produits pétroliers liquides — Échantillonnage manuel
ISO 3171, Produits pétroliers liquides — Échantillonnage automatique en oléoduc
ISO 12185, Pétroles bruts et produits pétroliers — Détermination de la masse volumique — Méthode du tube en
U oscillant
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
viscosité dynamique
η
rapport de la contrainte de cisaillement appliquée sur le taux de cisaillement résultant d'un liquide
3.2
viscosité cinématique
ν
rapport de la viscosité dynamique (3.1) sur la masse volumique (3.3) d'un liquide à température et pression
identiques
Note 1 à l'article: La viscosité cinématique est une mesure de la résistance à l'écoulement d'un liquide sous l'effet de la
gravité.
3.3
masse volumique
ρ
masse d'une substance divisée par son volume à une température donnée
3.4
déterminabilité
d
mesure quantitative de la variabilité pour un même opérateur dans un laboratoire donné, obtenant des
valeurs déterminées successives, utilisant le même appareillage pour une série d'opérations conduisant à un
résultat unique
Note 1 à l'article: La déterminabilité est définie comme étant la différence entre ces deux valeurs déterminées uniques
qui serait dépassée environ 5 % du temps (un cas sur 20 à long terme) dans le cadre d'un fonctionnement normal et
correct de la méthode d'essai.
3.5
échantillon d’essai
la prise d’essai ou le volume d'échantillon obtenu à partir de l'échantillon de laboratoire, qui est livré aux
cellules de mesure
4 Principe
Un échantillon d’essai est introduit dans les cellules de mesure, dont la température est connue et contrôlée.
Les cellules de mesure sont constituées d'une paire de cylindres concentriques rotatifs et d'un tube en U
oscillant. La viscosité dynamique est déterminée à partir de la vitesse de rotation à l'équilibre du cylindre
intérieur sous l'effet de la contrainte de cisaillement de l'échantillon d'essai et d'un frein à courant de
Foucault conjointement avec des données d'ajustement. La masse volumique est déterminée par la fréquence
d'oscillation du tube en U conjointement avec des données d'ajustement. La viscosité cinématique est
calculée en divisant la viscosité dynamique par la masse volumique.
5 Réactifs et matériaux
5.1 Solvant de nettoyage, permettant d'éliminer l'échantillon de la cellule de mesure après le mesurage
et étant totalement miscible avec tous les constituants de l'échantillon. Le white-spirit du commerce ou
le naphta de nettoyage de qualité technique ou supérieure, se sont avérés appropriés comme solvants de
nettoyage.
5.2 Solvant de séchage, hautement volatil et miscible avec le solvant de nettoyage; il doit être filtré
avant utilisation et doit être d'une pureté appropriée de manière à ne pas laisser aucun de résidus dans
l'appareillage. Le n-hexane, le n-heptane (recommandé du fait d’une moindre toxicité) ou, selon l'échantillon,
l'éthanol concentré (≥96 %) conviennent.

NOTE 1 Il n'est pas nécessaire d'employer un solvant de séchage différent du solvant de nettoyage, si ce dernier
satisfait également aux exigences du solvant de séchage.
NOTE 2 Lors de la mesure de fuel résiduel, les matières asphalténiques peuvent être éliminées par un prélavage
avec un solvant aromatique (par exemple, le toluène ou le xylène).
5.3 Air comprimé, exempt d'huile et filtré avec un point de rosée inférieur à la plus basse température de
cellule de mesure à laquelle il convient de sécher l'appareillage.
Il convient de limiter la pression à 100 kPa.
Il est aussi possible d'utiliser des gaz inertes, de l'azote technique par exemple. Les exigences spécifiées pour
l'air comprimé s'appliquent également dans ce cas.
5.4 Liquides de référence certifiés pour la viscosité cinématique et la masse volumique, identiques aux
étalons de référence mentionnés dans l'ISO 3104 et l'ISO 12185 respectivement.
5.5 Thermomètre et sonde de référence, pour la vérification de l’étalonnage de la température.
L'incertitude de mesure du thermomètre de référence, y compris celle de la sonde, ne doit pas dépasser
0,01 °C. La résolution doit être au moins de 0,001 °C.
La forme de la sonde utilisée pour l'étalonnage (avec un adaptateur si nécessaire) doit correspondre à la
géométrie de la cellule de viscosité. La sonde remplace le système de mesure (tube et rotor de mesure).
6 Appareillage
L'appareillage et verrerie courants de laboratoire doivent être utilisés, en particulier les éléments suivants.
6.1 Viscosimètre de type Stabinger
6.1.1 Mesurage de la viscosité
Le viscosimètre de type Stabinger est un viscosimètre rotatif concentrique, il contenant un rotor extérieur et
un rotor intérieur (voir Figure 1). Le petit espace concentrique entre ces rotors est rempli avec l'échantillon.
Le rotor extérieur est entraîné à vitesse constante et entraîne en rotation le rotor intérieur du fait de la
viscosité de l'échantillon. Le rotor intérieur léger est centré dans l'échantillon plus lourd grâce aux forces
centrifuges. Le rapport de vitesse équilibré dépend de la force de cisaillement visqueux d'entraînement et
de la force d'induction magnétique opposée (courant de Foucault). La viscosité dynamique est fonction du
rapport de vitesse équilibré et de constantes d'ajustement. La viscosité cinématique est obtenue en divisant
la viscosité dynamique mesurée par la masse volumique mesurée.

Légende
1 rotor extérieur (vitesse constante) 3 fluide échantillon
2 rotor intérieur (vitesse mesurée) 4 aimant
Figure 1 — Cellule de viscosité
6.1.2 Mesurage de la masse volumique
Le viscosimètre de type Stabinger comporte un dispositif intégré de mesure de la masse volumique reposant
sur le principe d'un tube en U oscillant. Le tube en U rempli d'échantillon oscille et l'appareillage calcule
la masse volumique à partir de la fréquence naturelle mesurée du tube rempli en utilisant des facteurs
d'ajustement. L'erreur de cette méthode dépendant de la viscosité est corrigée en utilisant la valeur de
viscosité mesurée.
6.1.3 Régulation de la température
Le viscosimètre de type Stabinger comporte un dispositif intégré de régulation de la température qui
maintient la température constante lors d'un mesurage de viscosité et de masse volumique.
À l'aide d'éléments Peltier, un bloc de cellule de mesure hautement conducteur entourant les cellules de
mesure est porté à la température cible avec une stabilité de ± 0,005 °C sur toute la plage de température au
niveau de la cellule de viscosité.
L'incertitude de mesure de l'étalonnage de la température (k = 2; niveau de confiance de 95 %) doit être de
± 0,03 °C dans l'intervalle de 15 °C à 100 °C et de ± 0,05 °C en dehors de cet intervalle.
6.2 Seringues.
Les seringues disponibles dans le commerce avec un embout Luer d'un volume d'au moins 5 ml doivent
être utilisées. L'utilisateur doit s'assurer de la compatibilité chimique totale des matériaux de fabrication
de la seringue avec tous les liquides d'échantillonnage et de nettoyage en consultant la documentation du
fabricant.
6.3 Adaptateur de débit ou de pression.
Un adaptateur de débit ou de pression peut être utilisé à la place d'une seringue pour l'introduction de
l'échantillon dans les cellules de mesure. Ces adaptateurs appliquent une pression ou une aspiration à
l'échantillon d'essai, des précautions doivent donc être prises pour éviter la formation de bulles. L'utilisateur
doit s'assurer de la compatibilité chimique totale des matériaux de fabrication de l'adaptateur de passage
ou de pression avec tous les liquides d'échantillonnage et de nettoyage en consultant la documentation du
fabricant.
6.4 Adaptateur de remplissage à chaud.
Un adaptateur de remplissage à chaud maintient la température de l'échantillon pendant l'introduction
manuelle de l'échantillon dans les cellules de mesure. Il peut être ajouté au viscosimètre de type Stabinger
pour améliorer l'écoulement de l'échantillon et empêcher la précipitation des cristaux de paraffine lors du
remplissage et du nettoyage des cellules de mesure.
6.5 Passeur d'échantillons / système de manipulation d'échantillons.
Le passeur d'échantillons ou le système de manipulation d'échantillons doit être conçu pour assurer et
maintenir l'intégrité de l'échantillon d'essai avant et pendant l'analyse. Il doit être capable de transférer une
prise d’essai représentative de l'échantillon d’essai dans les cellules de mesure. Il doit pouvoir reproduire
la procédure de manipulation des échantillons décrite en 7.2. Le passeur d'échantillons ou le système de
manipulation d'échantillons peut être doté d'un bloc chauffant si nécessaire.
6.6 Tamis.
Si un tamis est utilisé, il doit avoir une ouverture de 75 µm pour éliminer les particules de l'échantillon.
6.7 Aimant.
Si un aimant externe est utilisé, il doit être suffisamment puissant pour éliminer les matières
ferromagnétiques de l'échantillon. Des barreaux d'agitation magnétiques peuvent être utilisés.
6.8 Bain à ultrasons non chauffé.
Pour dissiper et éliminer les bulles d'air ou de gaz de l'échantillon, un bain à ultrasons peut être utilisé avant
l'analyse. Le bain doit être dimensionné pour contenir le(s) récipient(s) placé(s) à l'intérieur et fonctionner
à une fréquence de fonctionnement comprise entre 25 kHz et 60 kHz et à une puissance nominale de sortie
inférieure ou égale à 100 W. Les bains à ultrasons dont les fréquences de fonctionnement et les puissances de
sortie se situent en dehors de cette plage peuvent être utilisés, mais il incombe à l'utilisateur de confirmer,
par une étude de comparaison des données, que les résultats obtenus après la préparation des échantillons
avec et sans de tels bains ne présentent pas d'écarts significatifs.
7 Échantillonnage et manutention des échantillons
7.1 Échantillonnage
Les échantillons doivent être prélevés conformément à l'ISO 3170 ou à l'ISO 3171.
NOTE La réglementation nationale peut s'appliquer.
7.2 Traitement des échantillons
7.2.1 Généralités pour le traitement des échantillons
Pour les échantillons tels que les huiles lubrifiantes visqueuses susceptibles de contenir des bulles d'air ou
de gaz, un bain ultrasonique (6.8) sans chauffage (si l'appareil en est équipé) peut être utilisé pendant 1
minute pour dissiper les bulles.
L'échantillon d'essai doit être obtenu comme suit:
a) L'échantillon de laboratoire doit être mélangé s'il n'est pas homogène. Le mélange doit être effectué dans
un récipient fermé et pressurisé ou à une température inférieure à la température ambiante afin d'éviter
la perte de produits volatils.
b) L'échantillon d'essai peut être prélevé à l'aide d'une seringue appropriée à partir d'un échantillon de
laboratoire correctement mélangé. L'échantillon peut également être acheminé du récipient de mélange

directement vers les cellules de mesure au moyen d'un adaptateur de débit ou de pression, d'un passeur
d'échantillons ou d'un système de manipulation d'échantillons, à condition d'utiliser les fixations et
les tubes de raccordement appropriés. Pour les échantillons paraffiniques ou autres produits ayant un
point d'écoulement élevé, avant de prélever l'échantillon d'essai, le chauffer à la température souhaitée,
laquelle doit être suffisamment élevée pour dissoudre les cristaux de paraffine.
c) Les échantillons susceptibles de contenir des particules, tels que les huiles usées ou les huiles brutes,
doivent être passés à travers un tamis de 75 μm avant la mesure. Si ces particules sont de nature
ferromagnétique, un aimant (6.7) doit être utilisé à la place.
7.2.2 Conditionnement des fuels résiduels
7.2.2.1 Placer le nombre requis de seringues jetables ou de flacons d'échantillons pour l'analyse par lots
dans un appareil de préchauffage des échantillons (par exemple: four, bloc chauffant ou bain) maintenu entre
60 °C et 65 °C. Lors du remplissage manuel des cellules de mesure, le viscosimètre de type Stabinger doit
être équipé d'un adaptateur de remplissage à chaud et les adaptateurs d'injection doivent être préchauffés
en même temps que les seringues.
7.2.2.2 Chauffer l'échantillon pendant 1 h dans son récipient d'origine hermétiquement fermé dans
l'appareil de préchauffage de l'échantillon qui est maintenu entre 60 °C et 65 °C. Après le chauffage,
l'échantillon doit être suffisamment fluide pour pouvoir être agité et remué facilement.
7.2.2.3 Pour les échantillons de nature très paraffinique ou les huiles de viscosité cinématique élevée, il
peut être nécessaire d’augmenter la température de chauffage au-dessus de 60°C pour obtenir un mélange
correct. L'échantillon doit être suffisamment fluide après le chauffage pour qu’il soit faile de lee remuer et de
l’agiter.
7.2.2.4 Agiter soigneusement l'échantillon à l'aide d'une tige appropriée d'une longueur suffisante pour
atteindre le fond du récipient. Poursuivre l'agitation jusqu'à ce que l'échantillon soit entièrement homogène
et qu'aucune boue ou paraffine n'adhère à la tige.
7.2.2.5 Refermer le récipient hermétiquement et agiter vigoureusement pendant 1 minute pour compléter
le mélange.
7.2.2.6 Immédiatement après, verser dans une fiole de verre une quantité d'échantillon suffisante pour
remplir le système d'échantillonnage de l'appareil et boucher la fiole sans la serrer.
7.2.2.7 Plonger la fiole dans un bain de liquide chauffé ou dans un autre équipement qui maintiendra
l'échantillon entre 100 °C et 105 °C pendant 30 minutes.
Faire attention car à cette étape, une forte ébullition peut se produire lorsque des liquides opaques contenant
de grandes quantités d'eau sont chauffés à des températures élevées. Il convient de porter un équipement de
protection individuelle approprié lors de la manipulation de produits chauds.
7.2.2.8 Retirer la fiole du bain (ou autre équipement), fermer hermétiquement et agiter pendant 1 min.
7.2.2.9 Si l'échantillon est introduit manuellement dans le viscosimètre, remplir une seringue préchauffée
en utilisant un adaptateur d'injection préchauffé et procéder immédiatement à la mesure.
7.2.2.10 Si un passeur d'échantillons chauffé est utilisé, régler la température du carrousel contenant
les flacons pour qu'elle soit maintenue entre 60 °C et 80 °C. Charger chaque échantillon dans une cuvette
préchauffée et insérer les cuvettes dans le carrousel à cuvettes. Attendre 10 à 15 minutes avant de
commencer la mesure.
7.2.2.11 Si un système de manipulation d'échantillons chauffé est utilisé, charger la fiole à échantillon
préchauffée ou la seringue (selon le modèle) avec le premier échantillon à tester dans le lot et placer la fiole

à échantillon ou la seringue dans le système de manipulation d'échantillons qui est maintenu entre 60 °C et
80 °C. Régler la température de l'appareil de préchauffage des échantillons entre 60 °C et 80 °C et y placer les
autres récipients.
7.2.2.12 Le mesurage des échantillons doit être achevée dans l'heure qui suit, à partir de l'exécution des
tâches décrites en 7.2.2.8.
8 Étalonnage et vérification
8.1 Généralités
L'étalonnage doit être vérifié périodiquement en utilisant des liquides de référence certifiés (5.4).
Du fait de la plage de mesure de la viscosité et de la température, plusieurs fluides d’étalonnage (fluides
de référence certifiés) peuvent être nécessaires. En l'absence de valeur de référence pour un liquide de
référence ou si la valeur de référence donnée n'est pas suffisamment précise pour l'un des deux paramètres
(viscosité ou masse volumique), (par exemple un étalon de masse volumique sans valeurs de viscosité), le
paramètre concerné doit être vérifié avec un autre liquide de référence approprié.
Vérifier l'étalonnage de la mesure de température périodiquement à l'aide d’un thermomètre de référence (5.5).
Il est recommandé de vérifier l'étalonnage de la viscosité et de la masse volumique une fois par mois et de
vérifier la régulation de température une fois par an.
8.2 Appareillage
S'assurer que l’appareillage ne présente pas de fuites et que les cellules de mesure ont été nettoyées et
séchées avant la vérification de l'étalonnage.
Il convient de vérifier l'étalonnage (mesure de contrôle de l’étalonnage) conformément aux instructions du
fabricant de l'appareillage.
Calculer une limite de vérification acceptable selon l'Annexe A. Si malgré le bon état de l'appareillage, la
viscosité ou la masse volumique mesurée, ne se situe pas dans la limite de vérification acceptable 19 fois
sur 20, alors le réglage de cellule de mesure de la viscosité ou de la masse volumique, ou les deux, doit être
ajusté conformément aux instructions du fabricant de l'appareillage. Après le réglage, effectuer une mesure
de contrôle de l'étalonnage à des fins de vérification.
NOTE Des valeurs de mesure de la viscosité et de la masse volumique observées hors des limites des valeurs
certifiées sont généralement liées à la présence de dépôts dans les cellules de mesure qui ne sont pas éliminés par une
procédure de rinçage de routine. Se reporter à 10.2.7 et aux instructions du fabricant pour des méthodes de nettoyage
plus approfondies.
Si la température mesurée ne correspond pas à la valeur certifiée avec un écart acceptable, c'est-à-dire
± 0,03 °C dans l'intervalle de 15 °C à 100 °C, ± 0,05 °C en dehors de cet intervalle, alors l’appareillage doit être
ajustée conformément aux instructions du fabricant de l'appareillage.
9 Préparation de l'appareillage
S'assurer que les cellules de mesure sont propres et sèches avant de les remplir avec l'échantillon. La valeur
de masse volumique de l'air affichée peut être utilisée à titre d'indicatif.
Régler la température d'essai souhaitée. Le viscosimètre Stabinger assure automatiquement la régulation de
température et l'équilibre de température de l'échantillon.
Quand la température d'essai est inférieure au point de rosée de l'air ambiant, un instrument approprié
de séchage de l'air doit être raccordé à l'entrée de la pompe à air de l'appareillage. En cas d'emploi d'air
comprimé ou de gaz inertes externes, s'assurer que le point de rosée est inférieur à la plus basse température
d'essai attendue.
Fixer les critères de déterminabilité et de stabilité selon les valeurs indiquées dans le Tableau 1.
NOTE Les valeurs RDV (écart de répétition pour la viscosité), RDD (écart de répétition pour la masse volumique),
la stabilité de la température, la stabilité de la viscosité, la stabilité de la masse volumique et les réglages du temps
peuvent être résumés sous le terme de “classe de précision”. Se référer aux instructions du fabricant pour plus de
détails.
Tableau 1 — Critères de déterminabilité et de stabilité
RDD
Stabi-
RDV (Déter-
Stabilité de lité de la Temps
(Détermina-
minabilité de Stabilité de
Nb. de
b
la tempéra- masse Temps d’équi-
bilité de la
la viscosité la viscosité
répéti-
ture volu- libre
masse volu-
s
c
dynamique)
tions
%
mique
mique)
°C s
mPa·s
g/cm
g/cm
Pour tous
les produits
à toutes les
tempéra-
tures
0,001 X 0,000 2 ±0,005 ±0,07 0,000 03 60 3 0
sauf indica-
tion spéci-
fique dans ce
a
tableau
Fuels rési-
duels à 50 °C 0,003 5 X 0,000 3 ±0,010 ±0,10 0,000 05 40 3 30
a
et à100 °C
Carbu-réac-
teur à
−20 °C et
0,001 188 9 X 0,000 113 ±0,005 ±0,07 0,000 1 60 0 0
−40 °C, Pro-
cédure de
a
balayage
X  détermination finale.
a [12]
Reproduit de ASTM D7042-21a .
b
La durée minimale pendant laquelle la température, la viscosité et la masse volumique doivent se situer dans les critères de
stabilité spécifiés.
c
Nombre maximum de mesures répétées autorisées pour atteindre les critères de déterminabilité énoncés
10 Mode opératoire
10.1 Mesure
Il existe trois modes opératoires différents qui peuvent être suivis pour la détermination, incluant le
remplissage et le nettoyage; des précisions sont données en 10.2, 10.3 et 10.4. La quatrième procédure de
détermination, avec balayage de la température (voir 10.5), peut être appliquée avec l'une ou l'autre des
méthodes de remplissage et de nettoyage spécifiées en 10.2, 10.3 ou 10.4.
10.2 Remplissage et nettoyage manuels avec des seringues
10.2.1 Aspirer une quantité suffisante de l’échantillon dans une seringue et éliminer les bulles d'air. S'assurer
que, pour le premier remplissage, il y ait suffisamment d'échantillon (au moins 2 ml) pour remplir toutes
les cellules de mesure. Si la quantité d'échantillon disponible est suffisante, il est recommandé d'introduire
l'échantillon jusqu'à le voir dans le tuyau de purge. Laisser la seringue raccordée à l'appareillage pendant
toute la procédure de mesure. Habituellement, une seringue de 5 ml entièrement remplie d'échantillon suffit
pour une mesure avec le viscosimètre Stabinger.

10.2.2 Faire tourner le moteur pendant un court intervalle de temps (5 à 10 s) pour s'assurer de pré-mouiller
les cellules de mesure. Ainsi, tous les résidus sont également absorbés dans l'échantillon. L'échantillon dans
la cellule de mesure est renouvelé par de l'échantillon frais par introduction ultérieure d'au moins 0,25 ml
supplémentaire d'échantillon. S'il y a assez d'échantillon disponible, il est recommandé d'introduire 1 ml
supplémentaire. Il est également possible de régler l'instrument de telle façon qu'il effectue le pré-mouillage
automatiquement avant le début de la mesure.
10.2.3 Démarrer la première détermination de viscosité et de masse volumique. L'appareillage vérifie
automatiquement et continuellement la stabilité des valeurs mesurées jusqu'à ce que les critères établis
soient satisfaits (voir Article 9). Il faut ensuite remplir de nouveau l'appareillage d’échantillon avec au moins
0,25 ml, 1 ml de préférence, pour la prochaine détermination. La procédure est la même que pour le pré-
mouillage des cellules (voir 10.2.2).
10.2.4 Si la différence entre les déterminations respecte les limites de déterminabilité établies (voir
l'Article 9), la valeur de la dernière détermination doit être notée comme résultat de mesure valide.
10.2.5 Pour les produits non décrits à l'Article 13, il incombe à l'utilisateur d'établir des limites de
déterminabilité raisonnables par une série d'essais.
10.2.6 Si la seringue est vide avant qu'une détermination valide puisse être obtenue, rincer et sécher les
cellules de mesure comme décrit en 10.2.7 et recommencer à partir de l’étape décrite en 10.2.1.
10.2.7 Lavage des cellules de mesure
Remplir les cellules de mesure avec au moins 3 ml du solvant de nettoyage (5.1). Vérifier si la cellule de
masse volumique est complètement remplie en examinant la valeur de masse volumique affichée. Faire
tourner le moteur pendant au moins 10 s. Pour les échantillons peu solubles, prolonger ce temps et répéter
la procédure. Rincer ensuite les cellules de mesure avec le solvant de séchage (5.2) et les faire passer dans
un courant d'air sec ou d'azote (5.3) jusqu'à ce que la dernière trace de solvant soit éliminée. S'assurer que
les cellules de mesure soient propres et sèches en vérifiant si la valeur de la masse volumique de l'air est
inférieure à 0,002 0 g/cm . Si la valeur dépasse cette limite, répéter tout ou partie de la procédure.
Si un nettoyage plus approfondi est nécessaire, la cellule de mesure de la viscosité peut également être
nettoyée en essuyant et en brossant manuellement les rotors de mesure avec un solvant d'échantillonnage
approprié. L'oscillateur de masse volumique peut être nettoyé avec un produit de nettoyage approprié.
Suivre les instructions fournies par le fabricant de l'appareillage.
10.3 Remplissage manuel par déplacement d'échantillon
10.3.1 Cette procédure ne doit être utilisée que si les échantillons sont mutuellement solubles. L'utilisateur
doit déterminer si cette procédure est applicable à la catégorie d'échantillons à mesurer.
10.3.2 Vérifier que le volume d'échantillon soit suffisant pour assurer un déplacement complet de
l'échantillon précédent. Aspirer l'échantillon dans la seringue (généralement, un volume de 25 ml) et
éliminer les bulles d'air.
10.3.3 Injecter lentement au moins 3 ml de l'échantillon à tester dans les cellules de mesure afin d'éviter
la fusion du nouvel et de l'ancien échantillon. Laisser la seringue connectée à l'instrument pendant toute la
procédure de mesure. Laisser la seringue raccordée à l'appareillage pendant toute la procédure de mesure.
10.3.4 Faire tourner le moteur pendant un court intervalle de temps (5 s à 10 s) afin d’assurer le pré-
mouillage des cellules de mesure. Ainsi, tous les résidus sont également absorbés dans l'échantillon. Remplir
la cellule avec 1 ml d'échantillon supplémentaire pour remplacer l'échantillon dans la cellule de mesure par de
l'échantillon frais. L'instrument peut également être réglé pour effectuer le pré-mouillage automatiquement
avant le début de la mesure.
10.3.5 Commencer la première détermination de viscosité et de masse volumique. L'appareillage vérifie
automatiquement et continuellement la stabilité des valeurs mesurées jusqu'à ce que les critères établis
soient satisfaits (voir Article 9). Il faut ensuite remplir de nouveau l'appareillage avec au moins 2 ml
d'échantillon pour la détermination suivante. Le mode opératoire est le même que pour le pré-mouillage des
cellules (voir 10.3.4).
10.3.6 Si la différence entre les déterminations se situe à l’intérieur des limites de déterminabilité établies
(voir Article 9), la valeur de la dernière détermination doit être notée comme un résultat de mesure valide.
10.3.7 Pour les produits non décrits à l'Article 13, il incombe à l'utilisateur d'établir des limites de
déterminabilité raisonnables par série d'essais.
10.3.8 Si la seringue est vide avant qu'une détermination valide puisse être obtenue, rincer et sécher les
cellules de mesure comme décrit en 10.2.7 et recommencer à partir de l'étape décrite en 10.3.2.
10.3.9 Après avoir effectué la dernière détermination d'une série de mesures, nettoyer les cellules de
mesure en suivant les étapes décrites en 10.2.7.
10.4 Remplissage et nettoyage automatiques par un passeur ou un système de manipulation
d’échantillons
10.4.1 Avant de débuter la procédure de mesure, fixer des paramètres appropriés de remplissage, de
nettoyage et de séchage en suivant les instructions données par le fournisseur d’appareillage.
10.4.2 Introduire un volume d'échantillon suffisant dans un récipient adapté au passeur ou au système
de manipulation d'échantillon et positionner le récipient dans le module de chargement (ceci dépendant
du modèle). Si le passeur d'échantillons, le système de manipulation d’échantillon ou l'échantillon l'impose,
fermer les récipients avec des couvercles appropriés.
10.4.3 Avant de lancer l’analyse, s'assurer que le solvant de nettoyage (5.1) et le solvant de séchage (5.2)
sont prévus en quantités suffisantes et qu'il reste suffisamment de place dans le récipient à déchets pour
recueillir l'échantillon et le solvant.
10.4.4 Après avoir lancé l’analyse, les cellules de mesure sont automatiquement remplies et pré-
mouillées et la première détermination de viscosité et de masse volumique est effectuée. L'appareillage
vérifie automatiquement et continuellement la stabilité des valeurs mesurées jusqu'à ce que les critères
établis soient satisfaits (voir Article 9). Alors l'appareillage se remplit de nouveau d'échantillon pour la
détermination suivante.
10.4.5 Si la différence entre les déterminations respecte les limites de déterminabilité établies (voir
l'Article 9), la valeur de la dernière détermination constitue un résultat de mesure valide.
10.4.6 Pour les produits non décrits à l'Article 13, il incombe à l'utilisateur d'établir des limites de
déterminabilité raisonnables par série d'essais.
10.4.7 Après l'analyse, s'assurer que les cellules sont propres et séchées (généralement de manière
entièrement automatique).
10.4.8 Si, après la séquence de nettoyage et de séchage automatique, la valeur de la masse de l'air dépasse
toujours 0,002 0 g/cm3, procéder à un nettoyage manuel ou automatisé de l'instrument conformément aux
instructions fournies par le fabricant de l'appareillage.

10.5 Méthode avec balayage de la tempér
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