Transmissions pneumatiques -- Détermination des caractéristiques de débit des éléments traversés par un fluide compressible

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ISO/DIS 6358-2.2 - Pneumatic fluid power -- Determination of flow-rate characteristics of components using compressible fluids
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ISO/DIS 6358-2.2 - Transmissions pneumatiques -- Détermination des caractéristiques de débit des éléments traversés par un fluide compressible
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 6358-2.2
ISO/TC 131/SC 5 Secretariat: AFNOR
Voting begins on: Voting terminates on:
2009-10-29 2009-12-29

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate
characteristics of components using compressible fluids —
Part 2:
Precision method

Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques de débit des éléments traversés par un

fluide compressible —
Partie 2: Méthode de précision
(Revision of ISO 6358:1989)
ICS 23.100.01

To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee secretariat.

ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at publication

stage.

Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du

secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au

Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.

THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE

REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.

IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT

INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO

WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.

RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH

THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION.
International Organization for Standardization, 2009
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/DIS 6358-2.2
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Copyright notice

This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted

under the applicable laws of the user's country, neither this ISO draft nor any extract from it may be

reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic, photocopying,

recording or otherwise, without prior written permission being secured.

Requests for permission to reproduce should be addressed to either ISO at the address below or ISO's

member body in the country of the requester.
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Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
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Violators may be prosecuted.
ii ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/DIS 6358-2.2
Contents Page

Foreword .............................................................................................................................................................v

Introduction........................................................................................................................................................vi

1 Scope......................................................................................................................................................1

2 Normative references............................................................................................................................2

3 Terms and definitions ...........................................................................................................................2

4 Symbols and units.................................................................................................................................3

5 Test installation .....................................................................................................................................4

5.1 Test circuit for in-line test ....................................................................................................................4

5.2 Test circuit for exhaust-to-atmosphere test .......................................................................................5

5.3 General requirements ...........................................................................................................................5

5.4 Pressure-measuring tubes (items 6 and 10).......................................................................................6

5.5 Transition connectors (items 7 and 9) ................................................................................................8

5.6 Special requirements ..........................................................................................................................10

6 Test procedures...................................................................................................................................11

6.1 Test conditions....................................................................................................................................11

6.1.1 Gas supply ...........................................................................................................................................11

6.1.2 Checks..................................................................................................................................................11

6.1.3 Test measurements.............................................................................................................................11

6.2 Measuring procedures........................................................................................................................12

6.2.1 Selection of measuring procedure ....................................................................................................12

6.2.2 Measuring procedure for in-line test.................................................................................................12

6.2.3 Measuring procedure for exhaust-to-atmosphere test....................................................................12

6.3 Calculation of characteristics ............................................................................................................14

6.3.1 Sonic conductance, C.........................................................................................................................14

6.3.2 Critical back-pressure ratio, b, and subsonic index, m...................................................................14

6.3.3 Pressure ratio, p /p ............................................................................................................................14

2 1

7 Presentation of test results ................................................................................................................15

8 Identification statement (reference to this part of ISO 6358)..........................................................15

Annex A (normative) Errors and classes of measurement accuracy.......................................................16

A.1 Classes of measurement accuracy ...................................................................................................16

A.2 Errors....................................................................................................................................................16

A.3 Combination of errors.........................................................................................................................16

A.4 Expected variations.............................................................................................................................16

Annex B (normative) Flowmeter calibration ...............................................................................................17

B.1 General .................................................................................................................................................17

B.2 Reference device.................................................................................................................................17

B.3 Calibration procedure .........................................................................................................................17

B.4 Application to test data.......................................................................................................................18

Annex C (informative) Use of practical units..............................................................................................19

Annex D (informative) Equations and graphical presentations of flow-rate characteristics.................20

D.1 Equations .............................................................................................................................................20

D.2 Typical graphical representations.....................................................................................................20

D.3 Flow-rate characteristics in subsonic flow.......................................................................................21

D.4 Flow-rate characteristics when cracking occurs .............................................................................22

D.5 Example of test data............................................................................................................................23

© ISO 2009 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/DIS 6358-2.2

Annex E (informative) Subsonic index, m .................................................................................................. 24

E.1 Flow-rate equations of fluid flow....................................................................................................... 24

E.2 Subsonic index, m of pneumatic components................................................................................ 25

Annex F (informative) Test results using commercially available pneumatic components ................. 26

F.1 Example of test result ........................................................................................................................ 26

F.2 Distribution of flow characteristics for various types of component ........................................... 27

F.3 Correlation with calculated values of b............................................................................................ 28

F.4 Test results on pneumatic tube......................................................................................................... 28

F.5 Priority order of the characteristic parameters in practical use.................................................... 31

Annex G (informative) Observations to the error in the test results ....................................................... 32

G.1 General................................................................................................................................................. 32

G.2 Error in the sonic conductance, C .................................................................................................... 32

G.3 Error due to discharge coefficient, ΔC ........................................................................................... 33

G.4 Error ΔA of flow sectional area .........................................................................................................33

G.5 Error Δq due to flow rate.................................................................................................................... 34

G.6 Deviation Δp due to upstream pressure ......................................................................................... 36

G.7 Error ΔT due to temperature..............................................................................................................37

G.8 Pressure dependence coefficient ..................................................................................................... 38

G.9 Error ΔF due to human error ............................................................................................................. 39

G.10 Total amount of error ......................................................................................................................... 40

Annex H (informative) Procedures for calculating critical back-pressure ratio, b, and subsonic

index, m, by the least-square method using the Solver function in Microsoft Excel.................. 43

H.1 Using data from in-line test ............................................................................................................... 43

H.2 Using data from exhaust-to-atmosphere test.................................................................................. 44

H.3 Using the Solver function built in Microsoft Excel.......................................................................... 44

iv © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/DIS 6358-2.2
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 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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 document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 6358-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 131, Fluid power systems, Subcommittee SC 5,

Control products and components.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 6358:1989), which has been technically revised.

ISO 6358 consists of the following parts, under the general title Pneumatic fluid power — Determination of

flow-rate characteristics of components using compressible fluid:
⎯ Part 1: Simplified method
⎯ Part 2: Precision method
⎯ Part 3: Discharge test as an alternate test method
⎯ Part 4: Charge test as an alternate test method
© ISO 2009 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/DIS 6358-2.2
Introduction

In pneumatic fluid power systems, power is transmitted and controlled through a gas under pressure within a

circuit.

Components that make up such a circuit are inherently resistive and affect the flow rate through it. It is

therefore necessary to carry out tests to ascertain the characteristics of these components in order to

determine their suitability.

Many components that make up a pneumatic circuit operate under conditions of choked flow. In recognition

of this, ISO 6358:1989 defined test methods covering the whole range of flow from choked flow to subsonic

flow and the definition of two characteristics parameters, sonic conductance, C, and critical pressure ratio, b.

However, since the size of the pressure-measuring tubes connected upstream and downstream were the

same as the connecting ports of the component under test, it was not possible to measure the flow-rate

characteristics under stagnation condition, and also when components with large flow capacity were used, it

was not possible to achieve choked flow for measurement. Furthermore, it was revealed that for some

components, the flow-rate characteristics should not be approximated only with the characteristic parameters

C and b.

This part of ISO 6358 improves the above-mentioned shortcomings regarding measurement by using a

pressure-measuring tube whose internal diameter is larger than the connecting port of the component under

test. At the same time, it defines a characteristic equation, to which new characteristic parameters subsonic

index, m, and cracking pressure, Δp , have been added, in order to accurately indicate the flow-rate

characteristics of any kinds of pneumatic components.

This part of ISO 6358 defines four characteristic parameters C, b, m and Δp . When these parameters are

practically used, they should be applied in order of C, b, m and Δp to approximate the flow-rate

characteristics. That is, only C should be used as the first priority, C and b used as the second priority, C, b

and m used as the third priority and C, b, m and Δp used as the fourth priority.
vi © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 6358-2.2
Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate
characteristics of components using compressible fluids —
Part 2:
Precision method
1 Scope

This part of ISO 6358 specifies a method for testing pneumatic fluid power components that use compressible

fluids, i.e. gases, and that have internal flow passages that can be either fixed or variable. This part of

ISO 6358 does not apply to components that exchange energy with the fluid during flow rate measurement,

e.g., cylinders, accumulators, etc. It specifies requirements for the test installation, the test procedure and

the presentation of results. It also specifies a method for analysing the test results to enable the comparison

of their flow-rate characteristics under steady-state conditions.

Accuracy of measurement is divided into two classes (A and B), which are explained in Annex A. Flowmeter

calibration is given in Annex B. Guidance as to the use of practical units for the presentation of results is

given in Annex C. Characteristic presentation equations and background information of the pneumatic fluid

power components are given in Annexes D, E, F and G. Guidance as to the calculation of flow-rate

characteristics is given in Annex H.
This part of ISO 6358 applies to the following components:
a) directional control valves, such as solenoid valves;
b) flow control valves;
c) air treatment components, such as silencers;
d) piping components, such as connectors and tubes;
e) combined components, such as valve manifolds and cylinder end heads;
f) other devices and combined systems that ports; and
g) non-return (check) valves, quick-exhaust valves and flexible tubes.

NOTE This part of ISO 6358 can be applied to the components in item g) with limitations as described herein.

This part of ISO 6358 does not apply to components whose flow coefficient is unstable during use (i.e., those

that exhibit hysteretic behaviour or have an internal feedback phenomenon).

This part of ISO 6358 describes four sets of characteristic parameters: C, b, m, and Δp ; these may be

calculated from the test results. The sonic conductance, C, represents the choked flow rate. The critical

back-pressure ratio, b, represents the range of choked flow. The subsonic index, m, represents the several

conditions of flow in a component such as variable orifice. The parameter Δp , is the cracking pressure of a

non-return (check) valve or similar component.

For testing an installation with a large nominal bore, to shorten testing time or to reduce energy consumption,

it is desirable to apply the methods specified in part 3 of ISO 6358, which covers a discharge test as an

alternate test method, or part 4 of ISO 6358, which covers a charge test as an alternate test method.

© ISO 2009 – All rights reserved 1
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ISO/DIS 6358-2.2
2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application 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 228-1, Pipe threads where pressure-tight joints are not made on the threads — Part 1: Designation,

dimensions and tolerances
ISO 261, ISO general purpose metric screw threads — General plan

ISO 1219-1, Fluid power systems and components — Graphic symbols and circuit diagrams — Part 1:

Graphic symbols for conventional use and data-processing applications
ISO 5598, Fluid power systems and components — Vocabulary

ISO 6358-1, Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate characteristics of components using

compressible fluids — Part 1: Simplified method

ISO 6358-3, Pneumatic fluid power — Components using compressible fluids — Determination of flow-rate

characteristics — Part 3: Discharge test as an alternate test method

ISO 6358-4, Pneumatic fluid power — Components using compressible fluids — Determination of flow-rate

characteristics — Part 4: Charge test as an alternate test method
ISO 8778, Pneumatic fluid power — Standard reference atmosphere
ISO 14743, Pneumatic fluid power — Push-in connectors for thermoplastic tubes
ISO 16030, Pneumatic fluid power — Connections — Ports and stud ends
3 Terms and definitions

For the purposes of this International Standard, the terms and definitions given in ISO 5598 and the following

apply. It should be borne in mind, however, that the following definitions may differ from those given in other

International Standards.
3.1
choked flow

occurrence when upstream pressure is high in relation to the downstream pressure such that the velocity in

some part of the component becomes sonic
3.2
subsonic flow
flow whose velocity is lower than local speed of sound
3.3
critical back-pressure ratio, b

ratio of the downstream stagnation pressure to the upstream stagnation pressure at which the mass flow rate

of the gas through the component is at its maximum
3.4
sonic conductance, C

value of the volume flow at standard reference atmosphere divided by the upstream absolute stagnation

pressure for the choked flow through a component, when the upstream temperature is equal to the standard

reference atmosphere temperature
2 © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/DIS 6358-2.2
3.5
subsonic index, m

index for expressing the characteristic function of the mass flow rate and the pressure ratio of downstream

absolute stagnation pressure to upstream absolute stagnation pressure in a subsonic region.

3.6
cracking pressure, Δp

differential pressure between upstream and downstream pressures, when mass flow rate becomes 0 after

gradually reducing flow rate in the component under test
3.7
transition connector

connector with taper passage for connecting the ports of component under test to a pressure-measuring tube

whose inner diameter is more than two size. The pressure measured in the pressure-measuring tube can be

considered as stagnation pressure.
4 Symbols and units

4.1 The symbols and units used throughout this part of International Standard are as shown in Table 1.

Table 1 — Symbols and units
a b
Reference Description Symbol
Dimension SI unit
3.3 Critical back-pressure ratio b pure number
4 -1 . 4
3.4 Sonic conductance C L TM s m /kg
3.5 Subsonic index m pure number
-1 -2
- Absolute stagnation pressure p ML T
s Pa
-1 -2
- Total pressure p ML T
t Pa
- Mass flow rate q MT kg/s
3 -1 3
- Volume flow rate at standard reference atmosphere q L T m /s(ANR)
2 -2 -1 .
- Gas constant (for a perfect gas) R L T Θ J/(kg K)
- Absolute temperature T Θ K
-1 -2
3.6 Cracking pressure Δp ML T
c Pa
-3 3
- Mass density ML kg/m
M = mass; L = length; T = time; Θ = temperature

The use of practical units for the presentation of results is described in Annex C.

1 Pa = 1 N/m
© ISO 2009 – All rights reserved 3
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ISO/DIS 6358-2.2

4.2 The numerals used as subscripts and the asterisk (*) used as a superscript to the symbols listed in

Table 1 shall be used as specified in Table 2.
Table 2 — Subscripts and superscripts
Superscript Subscript Meaning
0 Conditions of standard reference atmosphere defined
in ISO 8778, i.e.:
T = 293,15 K
p = 100 kPa (1 bar )
ρ = 1,185 kg / m
65% relative humidity
1 Upstream conditions
2 Downstream conditions
* Atmosphere during choked flow tests
1 bar = 100 kPa = 0,1 MPa; 1 Pa = 1 N/m

4.3 The graphical symbols used in Figures 1 and 2 are in accordance with ISO 1219-1.

5 Test installation

NOTE Figures 1 and 2 illustrate basic circuits that do not incorporate all the safety devices necessary to protect

against damage in the event of component failure. It is important that those responsible for carrying out the test give due

consideration to safeguarding both personnel and equipment.
5.1 Test circuit for in-line test

If pressure-measuring tubes are connected on the upstream and downstream sides of the component under

test, a suitable test circuit as shown in Figure 1 shall be used.
1 2 3 4 5 11 6 7 8 12’ 9 10 13 4’
>2d 6,5d
2 6,5d 4
13d 13d
2 4
NOTE See Table 3 for the key to test circuit components.
Figure 1 — Test circuit for in-line test
4 © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/DIS 6358-2.2
5.2 Test circuit for exhaust-to-atmosphere test

If the component under test exhausts directly to atmosphere on its downstream side, a suitable test circuit as

shown in Figure 2 shall be used
1 6 9
2 3 4 5 11 7 8 12’ 12 10 4’
>2d 6,5d 6,5d
2 2 4
13d 13d
2 4
NOTE See Table 3 for the key to test circuit components.
Figure 2 — Test circuit for exhaust-to-atmosphere test
Table 3 — Key to test circuit components shown in Figures 1 and 2
Reference Relevant
Description Comments
letter subclause
1 5.3.2 Compressed gas source and filter
2 - Adjustable pressure regulator
3 - Shut-off valve Preferably with straight path
May also be placed in position 4’ (i.e.
4 - Flowmeter
downstream of 10.
Sensor located on axis of 6. See 5.4.2
5 - Temperature-measuring instrument
and 5.4.3
6 5.4 Upstream pressure-measuring tube
7 5.5 Upstream transition connector Apply to tube or thread connector
8 - Component under test
9 5.5 Downstream transition connector Apply to tube or thread connector
10 5.4 Downstream pressure-measuring tube
11 - Upstream pressure gauge or transducer
Alternative a differential pressure gauge
12 - Downstream pressure gauge or transducer
or transducer, 12’, may be used.
To have a flow-rate capacity greater than
13 - Flow control valve
the component under test
14 - Barometer
5.3 General requirements

5.3.1 The component under test shall be installed and operated in the test circuit in accordance with the

manufacturer’s operating instructions.
© ISO 2009 – All rights reserved 5
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ISO/DIS 6358-2.2

5.3.2 A filter shall be installed which provides a standard of filtration specified by the manufacturer of the

component under test.

5.3.3 A test set-up shall be constructed from the items listed in Table 3. Items 1 through 8, 11 and 14 are

required

5.3.4 Item 13 is only required for in-line test. Item 9, 10 and 12 are not required for exhaust-to-atmosphere

test when using component under test without downstream port. Items 7 and 9 shall be chosen in accordance

with 5.5.

5.3.5 All connections for pressure measurement shall be arranged so that entrained liquid cannot be

trapped and/or retained; a drain may be provided at any locations where liquid collects.

5.3.6 The inlet connector of the upstream pressure-measuring tube shall have a gradual profile to avoid

disturbance of the flow.

5.3.7 Calibrate the flowmeter in accordance with Annex B before conducting the test. For tests conducted to

determine or verify catalogue data, the flowmeter shall have been calibrated no more than five days before the

tests are conducted.

5.3.8 Perform a dead weight test of the pressure-recording instrumentation at least annually.

5.3.9 Instrumentation in a circuit should not be located where vibration can affect its accuracy.

5.4 Pressure-measuring tubes (items 6 and 10)

5.4.1 Pressure-measuring tubes that conform to Figure 3 shall be provided. Typical dimensions of the

pressure-measuring tubes are also specified in Table 4. The tube shall be straight, with a smooth, circular

internal surface, and a constant diameter throughout its length. The junction of the hole with the internal

surface
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 6358-2.2
ISO/TC 131/SC 5 Secrétariat: AFNOR
Début de vote: Vote clos le:
2009-10-29 2009-12-29

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Transmissions pneumatiques — Détermination des
caractéristiques de débit des éléments traversés par un fluide
compressible —
Partie 2:
Méthode de précision

Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate characteristics of components using compressible fluids —

Part 2: Precision method
(Révision de l’ISO 6358:1989)
ICS 23.100.01

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secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au

Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.

To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee secretariat.

ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at publication

stage.

CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT

ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.

OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET

COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE

CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA

RÉGLEMENTATION NATIONALE.

LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE

PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.

Organisation internationale de normalisation, 2009
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/DIS 6358-2.2
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ii ISO 2009 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/DIS 6358-2.2
Sommaire Page

Avant-propos.......................................................................................................................................................v

Introduction........................................................................................................................................................vi

1 Domaine d'application...........................................................................................................................1

2 Références normatives .........................................................................................................................2

3 Termes et définitions.............................................................................................................................2

4 Symboles et unités ................................................................................................................................3

5 Installation d’essai.................................................................................................................................4

5.1 Circuit d’essai pour essai en ligne.......................................................................................................4

5.2 Circuit d’essai pour essai en échappement à l’atmosphère .............................................................5

5.3 Spécifications générales.......................................................................................................................6

5.4 Tubes de mesure de pression (éléments 6 et 10)...............................................................................6

5.5 Connecteurs de transition (éléments 7 et 9).......................................................................................8

5.6 Prescriptions spéciales...................................................................................................................... 10

6 Modes opératoires d'essai................................................................................................................. 11

6.1 Conditions d’essai.............................................................................................................................. 11

6.1.1 Alimentation en gaz............................................................................................................................ 11

6.1.2 Vérifications ........................................................................................................................................ 11

6.1.3 Mesures de l’essai .............................................................................................................................. 12

6.2 Modes opératoires de mesure........................................................................................................... 12

6.2.1 Prescriptions d’essai pour publier des caractéristiques dans un catalogue............................... 12

6.2.2 Choix du mode opératoire de mesure ..............................................................................................12

6.2.3 Mode opératoire de mesure pour essai en ligne............................................................................. 12

6.2.4 Mode opératoire de mesure pour essai d'échappement à l'atmosphère...................................... 13

6.3 Calcul des caractéristiques ............................................................................................................... 14

6.3.1 Conductance sonique C..................................................................................................................... 14

6.3.2 Rapport de pressions totale critique b et indice subsonique m.................................................... 14

6.3.3 Rapport de pressions p /p ................................................................................................................. 15

2 1

7 Présentation des résultats d’essai.................................................................................................... 15

8 Phrase d’identification (référence à la présente partie de l’ISO 6358).............................................. 15

Annexe A (normative) Erreurs et classes de précision de mesure ............................................................ 16

A.1 Classes de précision de mesure....................................................................................................... 16

A.2 Erreurs ................................................................................................................................................. 16

A.3 Addition des erreurs........................................................................................................................... 16

A.4 Variations attendues .......................................................................................................................... 17

Annexe B (normative) Calibration du débitmètre ......................................................................................... 18

B.1 Généralité ............................................................................................................................................ 18

B.2 Dispositif de référence ....................................................................................................................... 18

B.3 Procédure de calibration.................................................................................................................... 18

B.4 Applications aux essais ..................................................................................................................... 19

Annexe C (informative) Emploi des unités pratiques................................................................................... 20

Annexe D (informative) Équations et présentations graphiques des caractéristiques de débit ............. 21

D.1 Équations............................................................................................................................................. 21

D.2 Représentations graphiques types................................................................................................... 21

D.3 Caractéristiques de débit en écoulement subsonique ................................................................... 22

D.4 Caractéristiques de débit à l’ouverture ............................................................................................ 23

D.5 Exemple de données d'essai............................................................................................................. 25

iii
© ISO 2009 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 6358-2.2

Annexe E (informative) Indice subsonique, m ...............................................................................................26

E.1 Equation de débit unitaire du flux .....................................................................................................26

E.2 Indice subsonique, m des composants pneumatiques...................................................................27

Annexe F (informative) Résultats d’essai sur des composants pneumatiques disponibles dans le

commerce.............................................................................................................................................28

F.1 Exemple de résultats d’essai .............................................................................................................28

F.2 Répartition des caractéristiques d’écoulement pour divers types de composants ....................29

F.3 Corrélation avec les valeurs calculées de b.....................................................................................31

F.4 Résultats d’essai de tube pneumatique............................................................................................31

F.5 Ordre prioritaire des paramètres caractéristiques dans l'utilisation pratique..............................35

Annexe G (informative) Observations de l'erreur dans les résultats d'essai .............................................37

G.1 Généralité .............................................................................................................................................37

G.2 Erreur dans la conductance sonique, C............................................................................................37

G.2.1 Définition ..............................................................................................................................................37

G.2.2 Méthode d’essai...................................................................................................................................37

G.3 Erreur due au coefficient de décharge, ΔC .....................................................................................38

G.4 Erreur ΔA de zone de débit sectorielle..............................................................................................39

G.5 Erreur Δq due au débit ........................................................................................................................40

G.5.1 Débitmètre............................................................................................................................................40

G.5.2 Réservoir isotherme............................................................................................................................41

G.6 Déviation Δp due à la pression amont .............................................................................................42

G.6.1 Pression totale.....................................................................................................................................42

G.6.2 Mesure de pression.............................................................................................................................42

G.7 Erreur ΔT due à la température..........................................................................................................43

G.7.1 Température totale ..............................................................................................................................43

G.7.2 Performance isotherme ......................................................................................................................43

G.7.3 Variation de température passagère .................................................................................................43

G.7.4 Mesure de température.......................................................................................................................44

G.8 Coefficient de pression dépendante .................................................................................................44

G.9 Erreur ΔA due à une erreur humaine.................................................................................................45

G.10 Erreurs totales .....................................................................................................................................46

Annexe H (informative) Procédures de calcul du rapport de pression totale critique b et l’indice

subsonique m par la méthode des moindres carrés en utilisant la fonction ‘solveur’ de

Microsoft Excel....................................................................................................................................49

H.1 À partir des données d’un essai en ligne .........................................................................................49

H.2 À partir des données d’un essai en échappement à l’atmosphère................................................50

H.3 À partir de la fonction ‘solveur’ de Microsoft Excel ........................................................................50

H.3.1 Fonction ...............................................................................................................................................50

H.3.2 Calcul du rapport de pression totale critique b et de l’indice subsonique m................................50

iv © ISO 2009 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 6358-2.2
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 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. 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 du présent document 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.

L'ISO 6358-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 131, Transmissions hydrauliques et

pneumatiques, sous-comité SC 5, Appareils de régulation et de distribution et leurs composants.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 6358:1989), qui a fait l'objet d'une

révision technique.

L'ISO 6358 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Transmissions pneumatiques —

Détermination des caractéristiques de débit des composants traversés par un fluide compressible:

⎯ Partie 1 : Méthode simplifiée
⎯ Partie 2 : Méthode de précision
⎯ Partie 3 : Essai de décharge comme méthode d’essai alternative
⎯ Partie 4 : Essai de charge comme méthode d’essai alternative
© ISO 2009 – Tous droits réservés v
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ISO/DIS 6358-2.2
Introduction

Dans les systèmes de transmission pneumatique, l'énergie est transmise et contrôlée par un gaz sous

pression circulant dans un circuit.

Les composants d'un tel circuit sont intrinsèquement dissipatifs et affectent son débit. Il est par conséquent

nécessaire d'effectuer des essais afin de déterminer les caractéristiques de ces composants pour évaluer leur

adéquation.

Beaucoup de composants faisant partis d’un circuit pneumatique fonctionnent en conditions d'écoulement

sonique. Dans le respect de ceci, l’ISO 6358:1989 a défini des méthodes d'essai couvrant la gamme entière

d’écoulement de l'écoulement sonique à l'écoulement subsonique et à la définition de deux paramètres

caractéristiques ; conductance sonique, C, et rapport de pression critique, b. Cependant, puisque la taille des

tubes de mesure de pression amont et aval étaient identiques aux diamètres des ports du composant en

essai, il n'était pas possible de mesurer les caractéristiques de débit unitaire dans les conditions d’états

générateurs ou totales, et également lorsque des composants de la grande capacité d'écoulement étaient

employés, il n'était pas possible de réaliser l'écoulement sonique pour la mesure. En outre, pour quelques

composants, les caractéristiques de débit ne peuvent pas être approchées qu’avec les paramètres

caractéristiques C et b seulement.

La présente partie de l’ISO 6358 améliore les points faibles mentionnés ci-dessus concernant la mesure en

utilisant des tubes de mesure de pression dont le diamètre interne est plus grand que les ports du composant

en essai. En même temps, elle définit une équation caractéristique, à laquelle de nouveaux paramètres

caractéristiques ; index subsonique, m, et pression d'ouverture, Δp , ont été ajoutés, afin d’obtenir exactement

les caractéristiques de débit de n'importe quels genres de composants pneumatiques.

La présente partie de l’ISO 6358 définit quatre paramètres caractéristiques C, b, m et Δp . Quand ces

paramètres sont pratiquement employés, ils devraient être appliqués par ordre de C, de b, de m et de Δp pour

rapprocher les caractéristiques de débit unitaire. C'est-à-dire, seulement C devrait être employé comme

première priorité, C et b utilisés comme deuxième priorité, C, b et m utilisés comme troisième priorité et C, b, m

et Δp utilisés comme quatrième priorité.
vi © ISO 2009 – Tous droits réservés
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 6358-2.2
Transmissions pneumatiques — Détermination des
caractéristiques de débit des éléments traversés par un fluide
compressible —
Partie 2:
Méthode de précision
1 Domaine d'application

La présente partie de l'ISO 6358 spécifie une méthode d'essai des composants de systèmes de transmissions

pneumatiques utilisant des fluides compressibles, c'est à dire des gaz, et ayant des voies d’écoulement fixes

ou variables. La présente partie de l'ISO 6358 ne s'applique pas aux composants qui échangent de l'énergie

avec le fluide au cours de la mesure de débit, par exemple vérins, accumulateurs, etc. Elle donne les

prescriptions relatives aux installations d’essai, mode opératoire d'essai et présentation des résultats. Elle

spécifie aussi une méthode d'analyse des résultats d’essais afin de permettre une comparaison de leurs

caractéristiques de débit en conditions de régime établi.

La précision des mesures est divisée en deux classes (A et B), qui sont explicitées à l’Annexe A. La

calibration du débitmètre est donnée en Annexe B. Des lignes directrices relatives à l’utilisation d’unités

pratiques pour la présentation des résultats sont données à l’Annexe C. Des équations de présentation des

caractéristiques et des informations de base des composants de transmissions pneumatiques sont données

aux Annexes D, E, F et G. Des lignes directrices pour le calcul des caractéristiques de débit sont données à

l’Annexe H.
La présente partie de l'ISO 6358 s'applique aux composants suivants :
a) distributeurs de contrôle directionnel, tels qu’électro-distributeurs ;
b) distributeurs de commande ;
c) filtres et silencieux d’échappement pneumatique ;
d) composants de tuyauterie, tels que connecteurs et tubes flexibles ;
e) composants combinés, tels que distributeurs sur embases et têtes de vérin ;

f) autres composants et systèmes combinés ayant des orifices d’entrée et d’échappement ; et

g) clapet anti-retour (contrôle), valves d’échappement rapide et tubes flexibles.

NOTE La présente partie de l’ISO 6358 peut être appliquée aux composants de l’alinéa g) avec les limitations

décrites ci-dessous

La présente partie de l’ISO 6358 ne s’applique pas aux composants dont le coefficient de débit est instable

pendant leur fonctionnement (c'est-à-dire ceux présentant un comportement avec hystérésis ou un

phénomène de boucle de retour interne).

La présente partie de l’ISO 6358 décrit quatre séries de paramètres caractéristiques : C, b, m, et Δp ; lesquels

peuvent être calculés à partir des résultats d’essais. La conductance sonique, C, représente le débit sonique.

Le rapport de pression totale critique, b, représente la plage d'écoulement sonique. L’indice subsonique, m,

représente plusieurs conditions de débit dans un composant comme un orifice variable. Le paramètre Δp , est

la pression d’ouverture d’un clapet anti-retour ou d’un composant similaire.
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ISO/DIS 6358-2.2

Pour soumettre à essais une installation avec un grand alésage nominal ou pour réduire le temps d’essai ou

la consommation d’énergie, il est recommandé d’appliquer les méthodes spécifiées à la partie 3 de l’ISO 6358,

qui couvre un essai de décharge comme une méthode d’essai alternative, ou à la partie 4 de l’ISO 6358, qui

couvre une méthode d’essai de charge alternative.
2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 228-1, Filetages de tuyauterie pour raccordement sans étanchéité dans le filet — Partie 1 : Dimensions,

tolérances et désignation
ISO 261, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Vue d’ensemble

ISO 1219-1, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Symboles graphiques et schémas de circuit —

Partie 1 : Symboles graphiques en emploi conventionnel et informatisé
ISO 5598, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Vocabulaire

ISO 6358-1, Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques de débit des composants

traversés par un fluide compressible — Partie 1 : Méthode simplifiée

ISO 6358-3, Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques de débit des composants

traversés par un fluide compressible — Partie 3 : Essai de décharge comme méthode d’essai alternative

ISO 6358-4, Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques de débit des composants

traversés par un fluide compressible — Partie 4 : Essai de charge comme méthode d’essai alternative

ISO 8778, Transmissions pneumatiques — Atmosphère normalisée de référence

ISO 14743, Transmissions pneumatiques — Raccords instantanés pour tubes thermoplastiques

ISO 16030, Transmissions pneumatiques — Raccordements — Orifices et éléments mâles

3 Termes et définitions

Pour les besoins de la présente norme internationale, les termes et définitions donnés dans l’ISO 5598 ainsi

que les suivants s’appliquent. Il doit cependant être conservé à l’esprit que les définitions suivantes peuvent

différer de celles données dans d’autres normes internationales.
3.1
écoulement sonique

cas où la pression amont est suffisamment élevée par rapport à la pression aval pour que la vitesse dans une

partie du composant devienne sonique
3.2
écoulement subsonique
écoulement dont la vitesse est inférieur à la vitesse du son locale.
3.3
rapport de contre-pressions critique, b

rapport de la pression totale aval à la pression génératrice (totale) amont pour laquelle le taux d'écoulement

de la masse du gaz par le composant est à son maximum
2 © ISO 2009 – Tous droits réservés
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ISO/DIS 6358-2.2
3.4
conductance sonique, C

la valeur du débit volumique ramenée à l'atmosphère normale de référence divisée par la pression

génératrice absolue amont pour un débit sonique traversant un composant, quand la température amont est

égale à la température de l'atmosphère normale de référence.
3.5
indice subsonique, m

indice permettant d’exprimer la fonction caractéristique du débit massique et le rapport de la pression totale

absolue aval à la pression génératrice absolue amont dans une région subsonique
3.6
pression d’ouverture, Δp

différence entre les pressions amont et aval lorsque le débit massique q devient nul après réduction

progressive du débit dans le composant soumis à l'essai
3.7
connecteur de transition

connecteur avec transition de forme conique pour relier les ports du composant en essai aux tubes de mesure

de pression dont le diamètre intérieur est supérieur de deux tailles. Les pressions mesurées dans les tubes de

mesure de pression peuvent être considérée comme pression totale.
4 Symboles et unités

4.1 Les symboles et unités utilisés dans la présente partie de cette norme internationale sont présentés au

Tableau 1.
Tableau 1 — Symboles et unités
a b
Référence Description Symbole
Dimension unité SI
3.3 Rapport de pression totale critique b nombre simple
4 -1 . 4
Conductance sonique C s m /kg
3.4 L TM
3.5 Indice subsonique m nombre simple
-1 -2
Pression génératrice absolue p ML T
s Pa
-1 -2
- Pression totale P ML T
t Pa
- Débit massique q MT kg/s
3 -1 3
- Débit volumique ramené à l’atmosphère normale de q L T m /s(ANR)
référence
2 -2 -1
- Constante des gaz parfaits L T Θ J/(kg.K)
- Température absolue T Θ K
-1 -2
3.6 Pression d’ouverture c ML T
Pa
-3 3
- Masse volumique ML kg/m
M = masse ; L = longueur ; T = temps ; Θ = température.

L'emploi d’unités pratiques pour la présentation des résultats est décrit en Annexe C.

1 Pa = 1 N/m .
© ISO 2009 – Tous droits réservés 3
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ISO/DIS 6358-2.2

4.2 Les chiffres utilisés en indice et les astérisques (*) utilisées en exposant des symboles listés au

Tableau 1 doivent être utilisés comme spécifié au Tableau 2.
Tableau 2 — Indices et exposants
Exposant Indice Signification
0 Conditions d’atmosphère normale de référence définies
dans l’ISO 8778 :
T = 293,15 K
p = 100 kPa (1 bar )
ρ = 1,185 kg / m
65 % d’humidité relative
1 Conditions amont
2 Conditions aval
* Conditions au cours des essais en écoulement sonique
1 bar = 100 kPa = 0,1 MPa ; 1 Pa = 1 N/m .

4.3 Les symboles graphiques utilisés dans les Figures 1 et 2 sont conformes à l’ISO 1219-1.

5 Installation d’essai

NOTE Les Figures 1 et 2 représentent des circuits de base ne comportant pas tous les composants de sécurité

nécessaires pour protéger des dommages en cas de défaillance d’un composant. Il
...

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 6358-2
ISO/TC 131/SC 5 Secretariat: AFNOR
Voting begins on: Voting terminates on:
2008-01-04 2008-06-04

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate
characteristics of components using compressible fluids —
Part 2:
General rules

Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques de débit des éléments traversés par un

fluide compressible —
Partie 2: Règles générales
ICS 23.100.01

To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee secretariat.

ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at publication

stage.

Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du

secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au

Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.

THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE

REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.

IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT

INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO

WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.

RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH

THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION.
International Organization for Standardization, 2008
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ISO/DIS 6358-2
PDF disclaimer

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This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted

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ii ISO 2008 – All rights reserved
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ISO/DIS 6358-2
Contents Page

Foreword .............................................................................................................................................................v

Introduction........................................................................................................................................................vi

1 Scope......................................................................................................................................................1

2 Normative references............................................................................................................................2

3 Terms and definitions ...........................................................................................................................2

4 Symbols and units.................................................................................................................................3

5 Test installation .....................................................................................................................................4

5.1 Test circuit for in-line test ....................................................................................................................4

5.2 Test circuit for exhaust-to-atmosphere test .......................................................................................5

5.3 General requirements ...........................................................................................................................5

5.4 Rectifier tubes (items F and H) ............................................................................................................6

5.5 Pressure-measuring connectors (items M and M ) ..........................................................................8

1 2

5.6 Special requirements ..........................................................................................................................11

6 Test procedures...................................................................................................................................11

6.1 Test conditions....................................................................................................................................11

6.1.1 Gas supply ...........................................................................................................................................11

6.1.2 Checks..................................................................................................................................................11

6.1.3 Test measurements.............................................................................................................................12

6.2 Measuring procedures........................................................................................................................12

6.2.1 Selection of measuring procedure ....................................................................................................12

6.2.2 Measuring procedure for in-line test.................................................................................................12

6.2.3 Measuring procedure for exhaust-to-atmosphere test....................................................................13

6.3 Calculation of characteristics ............................................................................................................14

6.3.1 Sonic conductance, C.........................................................................................................................14

6.3.2 Critical pressure ratio, b, and subsonic index, m ............................................................................14

6.3.3 Pressure ratio, p /p ...........................................................................................................................15

2 1

7 Presentation of test results ................................................................................................................15

8 Identification statement (reference to this part of ISO 6358)..........................................................15

Annex A (normative) Errors and classes of measurement accuracy.......................................................16

A.1 Classes of measurement accuracy ...................................................................................................16

A.2 Errors....................................................................................................................................................16

A.3 Combination of errors.........................................................................................................................16

A.4 Expected variations.............................................................................................................................16

Annex B (informative) Equations and graphical presentations of flow-rate characteristics.................17

B.1 Equations .............................................................................................................................................17

B.2 Typical graphical representations.....................................................................................................17

B.3 Flow-rate characteristics in subsonic flow.......................................................................................18

B.4 Flow-rate characteristics when cracking occurs .............................................................................19

B.5 Example of test data............................................................................................................................20

Annex C (informative) Use of practical units..............................................................................................21

Annex D (informative) Test results using commercially available pneumatic components .................22

D.1 Example of test result .........................................................................................................................22

D.2 Distribution of flow characteristics for various types of component ............................................23

D.3 Correlation with calculated values of b.............................................................................................24

D.4 Test results on pneumatic tube .........................................................................................................24

© ISO 2007 – All rights reserved iii
DRAFT 2008
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ISO/DIS 6358-2

Annex E (informative) Procedures for calculating flow-rate characteristics critical pressure ratio,

b, and subsonic index, m, by the least-square method.................................................................. 28

E.1 Using data from in-line test ............................................................................................................... 28

E.2 Using data from exhaust-to-atmosphere test.................................................................................. 29

E.3 Using the Solver function built in Microsoft Excel.......................................................................... 29

E.3.1 Function............................................................................................................................................... 29

E.3.2 Calculation of critical pressure ratio, b, and subsonic index, m................................................... 29

iv © ISO 2007 – All rights reserved
DRAFT 2008
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/DIS 6358-2
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 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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 document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 6358-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 131, Fluid power systems, Subcommittee SC 5,

Control products and components.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 6358:1989), which has been technically revised.

ISO 6358 consists of the following parts, under the general title Pneumatic fluid power — Determination of

flow-rate characteristics of components using compressible fluid:

⎯ Part 1: General rules for components with internal flow passages that are fixed

⎯ Part 2: General rules
⎯ Part 3: Alternative test methods — Discharge test
⎯ Part 4: Alternative test methods — Charge test
© ISO 2007 – All rights reserved v
DRAFT 2008
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/DIS 6358-2
Introduction

In pneumatic fluid power systems, power is transmitted and controlled through a gas under pressure within a

circuit.

Components that make up such a circuit are inherently resistive and affect the flow rate through it. It is

therefore necessary to carry out tests to ascertain the characteristics of these components in order to

determine their suitability.

Many components that make up a pneumatic circuit operate under conditions of choked flow. This part of

ISO 6358 specifies tests at choked flow in recognition of these conditions and is intended to test and present

flow-rate characteristics of a wider range of pneumatic fluid power components by more accurate and

standardized methods.
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 6358-2
Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate
characteristics of components using compressible fluids —
Part 2:
General rules
1 Scope

This part of ISO 6358 specifies a method for testing pneumatic fluid power components that use compressible

fluids, i.e. gases, and that have internal flow passages that can be either fixed or variable. This part of

ISO 6358 does not apply to components that exchange energy with the fluid during flow rate measurement,

e.g., cylinders, accumulators, etc. It specifies requirements for the test installation, the test procedure and

the presentation of results. It also specifies a method for analysing the test results to enable the comparison

of their flow-rate characteristics under steady-state conditions.

Accuracy of measurement is divided into two classes (A and B), which are explained in Annex A. Guidance

as to the use of practical units for the presentation of results is given in Annex C. Characteristic presentation

equations and background information of the pneumatic fluid power components are given in Annexes B, D

and F. Guidance as to the calculation of flow rate characteristics is given in Annex E.

The contents of normative references, terms and definitions, symbols and units, test installation, errors and

classes of measurement accuracy and use of practical units are common to those for part 1 of ISO 6358.

This part of ISO 6358 applies to the following components:

a) directional control valves, such as solenoid valves and non-return (check) valves;

b) flow control valves, such as speed control valves;
c) quick-exhaust valves;
d) air filters and pneumatic exhaust silencers;
e) piping components, such as connectors and flexible tubes;
f) combined components, such as valve manifolds and cylinder end heads; and
g) other devices and combined systems that have inlet and exhaust ports.

This part of ISO 6358 does not apply to components whose flow coefficient is unstable during use (i.e., those

that exhibit hysteretic behaviour or have an internal feedback phenomenon).

This part of ISO 6358 describes four sets of characteristic parameters: C, b, m, and Δp ; these may be

calculated from the test results. The sonic conductance, C, represents the choked flow rate. The critical

pressure ratio, b, represents the range of choked flow. The subsonic index, m, is the characteristic index,

which represents the conditions of flow rate in a component such as variable orifice. The parameter Δp , is

the cracking pressure of a non-return (check) valve or similar component.

For testing an installation with a large nominal bore or to shorten testing time or to reduce energy consumption,

it is desirable to apply the methods specified in part 3 of ISO 6358, which covers alternative discharge test

methods, or part 4 of ISO 6358, which covers an alternative charge test method.
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ISO/DIS 6358-2
2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application 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 228-1, Pipe threads where pressure-tight joints are not made on the threads — Part 1: Designation,

dimensions and tolerances
ISO 261, ISO general purpose metric screw threads — General plan

ISO 1219-1, Fluid power systems and components — Graphic symbols and circuit diagrams — Part 1:

Graphic symbols for conventional use and data-processing applications
ISO 5598 , Fluid power systems and components — Vocabulary

ISO 6358-1, Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate characteristics of components using

compressible fluids — Part 1: General rules for components with internal flow passage that are fixed

ISO 6358-3, Pneumatic fluid power — Components using compressible fluids — Determination of flow-rate

characteristics — Part 3: Alternative test methods — Discharge test

ISO 6358-4, Pneumatic fluid power — Components using compressible fluids — Determination of flow-rate

characteristics — Part 4: Alternative test methods — Charge test
ISO 8778, Pneumatic fluid power — Standard reference atmosphere

ISO 14743:2004, Pneumatic fluid power — Push-in connectors for thermoplastic tubes

ISO 16030, Pneumatic fluid power — Connections — Ports and stud ends
3 Terms and definitions

For the purposes of this International Standard, the terms and definitions given in ISO 5598 and the following

apply. It should be borne in mind, however, that the following definitions may differ from those given in other

International Standards.
3.1
choked flow

occurrence when upstream pressure, p is high in relation to the downstream pressure, p , such that the

1, 2
velocity in some part of the component becomes sonic

NOTE The mass flow rate of the gas is proportional to the upstream pressure, p , and independent of the

downstream pressure, p
3.2
subsonic flow
flow whose velocity is lower than local speed of sound
3.3
critical pressure ratio, b
pressure ratio (p /p ) below which flow becomes choked
2 1
Under revision.
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ISO/DIS 6358-2
3.4
sonic conductance, C
ratio of volume flow rate, q *, and upstream pressure, p , at T
v 1 0
3.5
subsonic index, m

index for expressing the characteristic function of the mass flow rate, q *, and the pressure ratio, p /p , in the

m 2 1
subsonic flow range
3.6
cracking pressure, Δp

differential pressure between upstream and downstream pressures, when mass flow-rate, q becomes 0 after

gradually reducing flow rate in the component under test
4 Symbols and units

4.1 The symbols and units used throughout this part of International Standard are as shown in Table 1.

Table 1 — Symbols and units
a b
Reference Description Symbol
Dimension SI unit
3.3 Critical pressure ratio pure number
4 -1 . 4
3.4 Sonic conductance C L TM s m /kg
3.5 Subsonic index pure number
-1 -2
- Absolute static pressure p ML T
- Mass flow rate q MT kg/s
3 -1 3
- Volume flow rate at standard reference conditions q L T m /s(ANR)
2 -2 -1 .
- Gas constant (for a perfect gas) R L T Θ J/(kg K)
- Absolute temperature T Θ K
-1 -2
3.6 Cracking pressure Δp ML T
c Pa
-3 3
- Mass density ML kg/m
M = mass; L = length; T = time; Θ = temperature

The use of practical units for the presentation of results is described in Annex C.

1 Pa = 1 N/m
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ISO/DIS 6358-2

4.2 The numerals used as subscripts and the asterisk (*) used as a superscript to the symbols listed in

Table 1 shall be used as specified in Table 2.
Table 2 — Subscripts and superscripts
Superscript Subscript Meaning
0 Standard reference conditions defined in ISO 8778, i.e.:
T = 293,15 K
p = 100 kPa (1 bar )
ρ = 1,185 kg / m
65% relative humidity
1 Upstream conditions
2 Downstream conditions
* Conditions during sonic flow tests
1 bar = 100 kPa = 0,1 MPa; 1 Pa = 1 N/m

4.3 The graphical symbols used in Figures 1 and 2 are in accordance with ISO 1219-1.

5 Test installation

NOTE Figures 1 and 2 illustrate basic circuits that do not incorporate all the safety devices necessary to protect

against damage in the event of component failure. It is important that those responsible for carrying out the test give due

consideration to safeguarding both personnel and equipment.
5.1 Test circuit for in-line test

If pressure-measuring tubes are connected on the upstream and downstream sides of the component under

test, a suitable test circuit as shown in Figure 1 shall be used.
J’ J M
B C L E F M I G 2 HK L’
6,5d
13d
13d
NOTE See Table 3 for the key to test circuit components.
Figure 1 — Test circuit for in-line test
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5.2 Test circuit for exhaust-to-atmosphere test

If the component under test exhausts directly to atmosphere on its downstream side, a suitable test circuit as

shown in Figure 2 shall be used
B C L E F M I G J’ J 2
1 L’
6,5d
13d
NOTE See Table 3 for the key to test circuit components.
Figure 2 — Test circuit for exhaust-to-atmosphere test
Table 3 — Key to test circuit components shown in Figures 1 and 2
Reference Relevant
Description Comments
letter subclause
A 5.3.2 Compressed gas source and filter
B - Adjustable pressure regulator
C - Shut-off valve Preferably with straight path
E - Temperature-measuring instrument Sensor located on axis of F
F 5.4 Upstream rectifier tube
G - Component under test
H 5.4 Downstream rectifier tube
I - Upstream pressure gauge or transducer

J - Downstream pressure gauge or transducer Alternative a differential pressure gauge

or transducer, J’, may be used.
K - Flow control valve To have a flow-rate capacity greater than
the component under test
L - Flow-rate measuring device May also be placed in position L’ (i.e.
downstream of K.
M 5.5 Upstream pressure-measuring connector Apply to tube or thread connector
M 5.5 Downstream pressure-measuring connector Apply to tube or thread connector
5.3 General requirements

5.3.1 The component under test shall be installed and operated in the test circuit in accordance with the

manufacturer’s operating instructions.

5.3.2 A filter shall be installed which provides a standard of filtration specified by the manufacturer of the

component under test.
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5.3.3 A test set-up shall be constructed from the items listed in Table 3. Items A to L inclusive are required,

and the remaining item M shall be chosen in accordance with 5.5.

5.3.4 All connections for pressure measurement shall be arranged so that entrained liquid cannot be

trapped and/or retained; a drain may be provided at any locations where liquid collects.

5.3.5 The inlet connector of the rectifier tube shall have a gradual profile to avoid disturbance of the flow.

5.4 Rectifier tubes (items F and H)

5.4.1 Rectifier tubes that conform to Figure 3 shall be provided. Typical dimensions of the rectifier tubes are

also specified in Table 4. The tube shall be straight, with a smooth, circular internal surface, and a constant

diameter throughout its length. There shall be no obstruction or branch connection other than those specified.

13d
6,5d
a Thread to suit the component under test
b Thread length to suit the component under test
c Actual inner diameter of tube
d Temperature-tapping hole
Figure 3 — Rectifier tube
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Table 4 — Typical dimensions of rectifier tubes
Dimensions in millimetres
Thread d
max.
G 1/8 6 5,5
G 1/4 9 6,5
G 3/8 13 7,5
G 1/2 16 9
G 3/4 22 10,5
G 1 28 11,5
G 1 1/4 36 16,5
G 1 1/2 43 17,5
G 2 53 19,5
G 2 1/2 68 23
G 3 81 25,5
G threads in accordance with ISO 228-1
G thread lengths in accordance with ISO 16030.

5.4.2 One temperature-tapping hole shall be provided in accordance with Figure 3. The longitudinal

centreline of the tube shall intersect with the centreline of the holes, and the centreline of the holes shall be

normal to the longitudinal centreline. The junction of the hole with the internal surface of the tube shall have

a sharp edge and be free from burrs.
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5.5 Pressure-measuring connectors (items M and M )
1 2

5.5.1 Components under test that have female ports shall be connected to a type 1 pressure-measuring

connector, as shown in Figure 4. Typical dimensions of type 1 connectors are given in Table 5.

b c
a See footnote c of Table 5
b Upstream pressure tapping
c Downstream pressure tapping
d End that connects to the rectifier tube
e End that connects to the component under test
Figure 4 — Type 1 pressure-measuring connector (threaded connection)
Table 5 — Typical dimensions of type 1 pressure-measuring connectors
Dimensions in millimetres
a b b
Size L L 3 d d d T T
1 2 1 2 3 1 2
M3 × 1/8 3 7,5 1,6 6 9,9 M3 G 1/8
M5 × 1/8 4 7,5 29 2.5 6 9,9 M5 G 1/8
M7 × 1/4 5,5 9 42 4 9 13,4 M7 G 1/4
1/8 × 3/8 5,5 10 61 6 13 16,9 G 1/8 G 3/8
1/4 × 1/2 6,5 11,5 77 9 16 21,2 G 1/4 G 1/2
3/8 × 3/4 7,5 15 107 13 22 26,6 G 3/8 G 3/4
1/2 × 1 9 16 135 16 28 33,7 G 1/2 G 1
3/4 × 1 1/4 10,5 21 176 22 36 43,2 G 3/4 G 1 1/4
1 × 1 1/2 11,5 22 212 28 43 49,7 G 1 G 1 1/2
1 1/4 × 2 16,5 24 264 36 53 62,7 G 1 1/4 G 2
1 1/2 × 2 1/2 17,5 27,5 334 43 68 79,4 G 1 1/2 G 2 1/2
2 × 3 19,5 30 400 53 81 92,1 G 2 G 3
Thread lengths in accordance with ISO 16030.
M threads in accordance with ISO 261; G threads in accordance with ISO 228-1.

Dimension 3,5d and 3d for the M3 x 1/8 pressure-measuring connector shall be based on the d value from the

1 1 1
M5 x 1/8 size connector.
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5.5.2 Components under test that have ports for push-in connections shall be connected to a type 2

pressure-measuring connector as shown in Figure 5. Typical dimensions of type 2 pressure-measuring

connectors are given in Table 6.
a
b
a Upstream pressure tapping
b Downstream pressure tapping
c End that connects to the rectifier tube
d End that connects to the component under test
Figure 5 — Type 2 pressure-measuring connector (push-in connection)
Table 6 — Typical dimensions of type 2 pressure-measuring connectors
Dimensions in millimetres
a b b c
Size L L d d
L 2 3 d 2 3 d T
1 1 5 2
3 × 1/8 16 7,5 41 1,8 6 9,9 3 G 1/8
4 × 1/8 18 7,5 43 2,5 6 9,9 4 G 1/8
6 × 1/4 19 9 57 4 9 13,4 6 G 1/4
8 × 3/8 20 10 75 6 13 16,9 8 G 3/8
10 × 1/2 24 11,5 92 7,5 16 21,2 10 G 1/2
12 × 3/4 25 15 116 9 22 26,6 12 G 3/4
L lengths in accordance with ISO 14743:2004.
d and d in accordance with Annex A of ISO 14743:2004.
1 5
G threads in accordance with ISO 228-1.
d Dimension d is smaller than those in Tables 5 and 7.
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ISO/DIS 6358-2

5.5.3 Components under test that have male ports shall be connected to a type 3 pressure-measuring

connector as shown in Figure 6. Typical dimensions of type 3 pressure-measuring connectors are given in

Table 7.
a Upstream pressure tapping
b Downstream pressure tapping
c End that connects to the rectifier tube
d End that connects to the component under test
Figure 6 — Type 3 pressure-measuring connector
Table 7 — Typical dimensions of type 3 pressure-measuring connectors
Dimensions in millimetres
a a
Size L L L d d d d T T
1 2 3 1 2 3 5 1 2
M3 × 1/8 3,5 7,5 29 1,6 6 9,9 3 M3 G 1/8
M5 × 1/8 4,5 7,5 29 2,5 6 9,9 5 M5 G 1/8
M7 × 1/4 6 9 42 4 9 13,4 7 M7 G 1/4
1/8 × 3/8 7,5 10 61 6 13 16,9 9,9 G 1/8 G 3/8
1/4 × 1/2 9 11,5 77 9 16 21,2
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 6358-2
ISO/TC 131/SC 5 Secrétariat: AFNOR
Début de vote: Vote clos le:
2008-01-04 2008-06-04

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION

Transmissions pneumatiques — Détermination des
caractéristiques de débit des éléments traversés par un fluide
compressible —
Partie 2:
Règles générales

Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate characteristics of components using compressible fluids —

Part 2: General rules
ICS 23.100.01

Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du

secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au

Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.

To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee secretariat.

ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at publication

stage.

CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT

ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.

OUTRE LE FAIT D'ÊTRE EXAMINÉS POUR ÉTABLIR S'ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET

COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE

CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA

RÉGLEMENTATION NATIONALE.

LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE

PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.

Organisation internationale de normalisation, 2008
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ISO/DIS 6358-2
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Web www.iso.org
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Les contrevenants pourront être poursuivis.
ii ISO 2008 – Tous droits réservés
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Sommaire Page

Avant-propos......................................................................................................................................................vi

Introduction.......................................................................................................................................................vii

1 Domaine d'application...........................................................................................................................1

2 Références normatives .........................................................................................................................2

3 Termes et définitions.............................................................................................................................2

4 Symboles et unités ................................................................................................................................3

5 Installation d’essai.................................................................................................................................4

5.1 Circuit d’essai pour essai en ligne.......................................................................................................4

5.2 Circuit d’essai pour essai d’échappement dans l’atmosphère.........................................................5

5.3 Spécifications générales.......................................................................................................................5

5.4 Tubes redresseurs (éléments F et H)...................................................................................................6

5.5 Connecteurs de mesure de pression (éléments M et M ) ................................................................8

1 2

5.6 Prescriptions spéciales...................................................................................................................... 10

6 Modes opératoires d'essai................................................................................................................. 11

6.1 Conditions d’essai.............................................................................................................................. 11

6.1.1 Alimentation en gaz............................................................................................................................ 11

6.1.2 Vérifications ........................................................................................................................................ 11

6.1.3 Mesures de l’essai .............................................................................................................................. 12

6.2 Modes opératoires de mesure........................................................................................................... 12

6.2.1 Choix du mode opératoire de mesure ..............................................................................................12

6.2.2 Mode opératoire de mesure pour essai en ligne............................................................................. 12

6.2.3 Mode opératoire de mesure pour essai d'échappement dans l'atmosphère ............................... 13

6.3 Calcul des caractéristiques ............................................................................................................... 14

6.3.1 Conductance sonique C..................................................................................................................... 14

6.3.2 Rapport de pressions critique b et indice subsonique m .............................................................. 14

6.3.3 Rapport de pressions p /p ............................................................................................................... 15

2 1

7 Présentation des résultats d’essai.................................................................................................... 15

8 Phrase d’identification (référence à la présente partie de l’ISO 6358).............................................. 15

Annexe A (normative) Erreurs et classes de précision de mesure ............................................................ 16

A.1 Classes de précision de mesure....................................................................................................... 16

A.2 Erreurs ................................................................................................................................................. 16

A.3 Addition des erreurs........................................................................................................................... 16

A.4 Variations attendues .......................................................................................................................... 17

Annexe B (informative) Équations et présentations graphiques des caractéristiques de débit ............. 18

B.1 Équations............................................................................................................................................. 18

B.2 Représentations graphiques types................................................................................................... 18

B.3 Caractéristiques de débit en écoulement subsonique ................................................................... 19

B.4 Caractéristiques de débit à l’ouverture ............................................................................................ 20

B.5 Exemple de données d'essai............................................................................................................. 21

Annexe C (informative) Emploi des unités pratiques................................................................................... 22

Annexe D (informative) Résultats d’essai sur des composants pneumatiques disponibles dans le

commerce............................................................................................................................................ 23

D.1 Exemple de résultats d’essai............................................................................................................. 23

D.2 Répartition des caractéristiques d’écoulement pour divers types de composants.................... 24

D.3 Corrélation avec les valeurs calculées de b .................................................................................... 25

D.4 Résultats d’essai de tube pneumatique ...........................................................................................26

iv © ISO 2007 – All rights reserved
PROJET 2008
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ISO/DIS 6358-2

Annexe E (informative) Procédures de calcul des caractéristiques de débit telles que le rapport

de pressions critique b et l’indice subsonique m par la méthode des moindres carrés.............30

E.1 À partir des données d’un essai en ligne .........................................................................................30

E.2 À partir des données d’un essai d’échappement dans l’atmosphère ...........................................31

E.3 À partir de la fonction Solveur de Microsoft Excel..........................................................................31

E.3.1 Fonction ...............................................................................................................................................31

E.3.2 Calcul du rapport de pressions critique b et de l’indice subsonique m........................................31

© ISO 2007 – Tous droits réservés v
PROJET 2008
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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 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. 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 du présent document 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.

L'ISO 6358-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 131, Transmissions hydrauliques et

pneumatiques, sous-comité SC 5, Appareils de régulation et de distribution et leurs composants.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 6358:1989), dont elle constitue une

révision technique.

L'ISO 6358 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Transmissions pneumatiques —

Détermination des caractéristiques de débit des composants traversés par un fluide compressible:

⎯ Partie 1 : Règles générales pour les composants avec des voies d’écoulement fixes

⎯ Partie 2 : Règles générales
⎯ Partie 3 : Méthode d’essai alternatives – Méthode d’essai de décharge
⎯ Partie 4 : Méthode d’essai alternatives – Méthode d’essai de charge
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PROJET 2008
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ISO/DIS 6358-2
Introduction

Dans les systèmes de transmission pneumatique, l'énergie est transmise et contrôlée par un gaz sous

pression circulant dans un circuit.

Les composants d'un tel circuit sont intrinsèquement dissipatifs et affectent son débit. Il est par conséquent

nécessaire d'effectuer des essais afin de déterminer les caractéristiques de ces composants pour évaluer leur

adéquation.

Beaucoup de composants faisant partis d’un circuit pneumatique fonctionnent en conditions d'écoulement

sonique. La présente partie de l'ISO 6358 spécifie les essais en écoulement sonique de ces conditions et est

prévue pour soumettre à essai et présenter les caractéristiques d'écoulement d'une large gamme de

composants de systèmes de transmissions pneumatiques grâce à des méthodes normalisées et précises.

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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 6358-2
Transmissions pneumatiques — Détermination des
caractéristiques de débit des éléments traversés par un fluide
compressible —
Partie 2:
Règles générales
1 Domaine d'application

La présente partie de l'ISO 6358 spécifie une méthode d'essai des composants de systèmes de transmissions

pneumatiques utilisant des fluides compressibles, c'est à dire des gaz, et ayant des voies d’écoulement fixes

ou variables. La présente partie de l'ISO 6358 ne s'applique pas aux composants qui échangent de l'énergie

avec le fluide au cours de la mesure de débit, par exemple vérins, accumulateurs, etc. Elle donne les

prescriptions relatives aux installations d’essai, mode opératoire d'essai et présentation des résultats. Elle

spécifie aussi une méthode d'analyse des résultats d’essais afin de permettre une comparaison de leurs

caractéristiques de débit en conditions de régime établi.

La précision des mesures est divisée en deux classes (A et B), qui sont explicitées à l’Annexe A. Des lignes

directrices relatives à l’utilisation d’unités pratiques pour la présentation des résultats sont données à

l’Annexe C. Des équations de présentation des caractéristiques et des informations de base des composants

de transmissions pneumatiques sont données aux Annexes B, D et F. Des lignes directrices pour le calcul des

caractéristiques de débit sont données à l’Annexe E.

Le contenu des références normatives, termes et définitions, symboles et unités, installations d'essai, erreurs

et classes de précision de mesures ainsi que l'emploi des unités pratiques est commun à ceux de la partie 1

de l'ISO 6358.
La présente partie de l'ISO 6358 s'applique aux composants suivants :

a) distributeurs de contrôle directionnel, tels qu’électrodistributeurs et clapets anti-retour ;

b) distributeurs de commande de débit, tels que distributeurs de régulation de vitesse ;

c) soupapes d’échappement rapide ;
d) filtres à air et silencieux d’échappement pneumatique ;
e) composants de tuyauterie, tels que connecteurs et tubes flexibles ;

f) composants combinés, tels que collecteurs-distributeurs et têtes de vérin ; et

g) autres composants et systèmes combinés ayant des orifices d’entrée et d’échappement.

La présente partie de l’ISO 6358 ne s’applique pas aux composants dont le coefficient de débit est instable

pendant leur fonctionnement (c'est-à-dire ceux présentant un comportement avec hystérésis ou un

phénomène de boucle de retour interne).

La présente partie de l’ISO 6358 décrit quatre séries de paramètres caractéristiques : C, b, m, et Δp ;

lesquels peuvent être calculés à partir des résultats d’essais. La conductance sonique, C, représente le débit

sonique. Le rapport de pressions critique, b, représente la plage d'écoulement sonique. L’indice subsonique,

m, est l’indice caractéristique qui représente les conditions de débit dans un composant comme un orifice

variable. Le paramètre Δp , est la pression d’ouverture d’un clapet anti-retour ou d’un composant similaire.

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Pour soumettre à essais une installation avec un grand alésage nominal ou pour réduire le temps d’essai ou

la consommation d’énergie, il est recommandé d’appliquer les méthodes spécifiées à la partie 3 de l’ISO 6358,

qui couvre les méthodes d’essai de décharge alternatives, ou à la partie 4 de l’ISO 6358, qui couvre une

méthode d’essai de charge alternative.
2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 228-1, Filetages de tuyauterie pour raccordement sans étanchéité dans le filet — Partie 1 : Dimensions,

tolérances et désignation
ISO 261, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Vue d’ensemble

ISO 1219-1, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Symboles graphiques et schémas de circuit —

Partie 1 : Symboles graphiques en emploi conventionnel et informatisé
ISO 5598 , Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Vocabulaire

ISO 6358-1, Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques de débit des composants

traversés par un fluide compressible — Partie 1 : Règles générales pour composants avec voies

d’écoulement fixes

ISO 6358-3, Transmissions pneumatiques – Composants traversés par un fluide compressible -

Détermination des caractéristiques de débit - Partie 3 : Méthodes d’essai alternatives – Essai de décharge

ISO 6358-4, Transmissions pneumatiques — Composants traversés par un fluide compressible -

Détermination des caractéristiques de débit - Partie 4 : Méthodes d’essai alternatives – Essai de charge

ISO 8778, Transmissions pneumatiques — Atmosphère normalisée de référence

ISO 14743:2004, Transmissions pneumatiques – Raccords instantanés pour tubes thermoplastiques

ISO 16030, Transmissions pneumatiques — Raccordements — Orifices et éléments mâles

3 Termes et définitions

Pour les besoins de la présente norme internationale, les termes et définitions donnés dans l’ISO 5598 ainsi

que les suivants s’appliquent. Il doit cependant être conservé à l’esprit que les définitions suivantes peuvent

différer de celles données dans d’autres normes internationales.
3.1
écoulement sonique

cas où la pression amont p est suffisamment élevée par rapport à la pression aval p pour que la vitesse

1 2
dans une partie du composant devienne sonique

NOTE Le débit massique du gaz est proportionnel à la pression amont, p , et indépendant de la pression aval, p

1 2.
En révision.
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3.2
écoulement subsonique
écoulement dont la vitesse est inférieure à la vitesse du son locale
3.3
rapport de pressions critique, b
rapport de pressions (p /p ) en dessous duquel l’écoulement devient subsonique
2 1
3.4
conductance sonique, C
rapport du débit volumique q * sur la pression amont p à T
v 1 0
3.5
indice subsonique, m

indice permettant d’exprimer la fonction caractéristique du débit massique q * et le rapport de pressions p /p

m 2 1
en régime subsonique
3.6
pression d’ouverture, Δp

différence entre les pressions amont et aval lorsque le débit massique q devient nul après réduction

progressive du débit dans le composant soumis à l'essai
4 Symboles et unités

4.1 Les symboles et unités utilisés dans la présente partie de cette norme internationale sont présentés au

Tableau 1.
Tableau 1 — Symboles et unités
a b
Référence Description Symbole
Dimension unité SI
3.3 Rapport de pressions critique b nombre simple
4 -1 . 4
3.4 Conductance sonique C L TM s m /kg
3.5 Indice subsonique m nombre simple
-1 -2
- Pression statique absolue p ML T
- Débit massique q MT kg/s
3 -1 3
- Débit volumique en conditions normalisées de q L T m /s(ANR)
référence
2 -2 -1
Constante des gaz parfaits R J/(kg.K)
- L T Θ
- Température absolue T Θ K
-1 -2
Pression d’ouverture Δp ML T
3.6 c
-3 3
- Masse volumique ML kg/m
M = masse ; L = longueur ; T = temps ; Θ = température

L'emploi d’unités pratiques pour la présentation des résultats est décrit en annexe C.

1 Pa = 1 N/m
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4.2 Les chiffres utilisés en indice et les astérisques (*) utilisées en exposant des symboles listés au

Tableau 1 doivent être utilisés comme spécifié au Tableau 2.
Tableau 2 — Indices et exposants
Exposant Indice Signification
0 Conditions normalisées de référence définies dans
l’ISO 8778 :
T = 293,15 K
p = 100 kPa (1 bar )
ρ = 1,185 kg / m
65 % d’humidité relative
1 Conditions amont
2 Conditions aval
* Conditions au cours des essais en écoulement sonique
1 bar = 100 kPa = 0,1 MPa ; 1 Pa = 1 N/m

4.3 Les symboles graphiques utilisés dans les Figures 1 et 2 sont conformes à l’ISO 1219-1.

5 Installation d’essai

NOTE Les Figures 1 et 2 représentent des circuits de base ne comportant pas tous les composants de sécurité

nécessaires pour protéger des dommages en cas de défaillance d’un composant. Il est important que les responsables

des essais apportent l’attention nécessaire à la sécurité du personnel et de l’équipement.

5.1 Circuit d’essai pour essai en ligne

Si des tubes de mesure de pression sont raccordés en amont et en aval du composant soumis à essai, un

circuit d’essai approprié tels que présenté à la Figure 1 doit être utilisé.
M I J’ J 2
B C L E F 1 G HK L’
6,5d
13d
13d
NOTE Voir le Tableau 3 pour la légende des composants du circuit d’essai.
Figure 1 — Circuit d’essai pour essai en ligne
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5.2 Circuit d’essai pour essai d’échappement dans l’atmosphère

Si les échappements en aval du composant soumis à essai sont reliés directement à l’atmosphère, un circuit

d’essai approprié tels que présenté à la Figure 2 doit être utilisé.
B C L E F M I G J’ J 2
1 L’
6,5d
13d
NOTE Voir le Tableau 3 pour la légende des composants du circuit d’essai.
Figure 2 — Circuit d’essai pour essai d’échappement dans l’atmosphère

Tableau 3 — Légende des composants des circuits d’essai présentés aux Figures 1 et 2

Para-
Lettre de
graphe Description Commentaires
référence
concerné
A 5.3.2 Source et filtre de gaz comprimé
B - Régulateur de pression réglable
C - Vanne d’isolement De préférence avec un trajet rectiligne
E - Instrument de mesure de la température Capteur situé dans l'axe de F
F 5.4 Tube redresseur amont
G - Composant soumis à essai
H 5.4 Tube redresseur aval
I - Manomètre ou capteur de pression amont
J - Manomètre ou capteur de pression aval Un manomètre ou capteur de pression
différentiel, J’, peut aussi être utilisé
K Distributeur de commande de débit Pour avoir une capacité de débit
supérieure à celle du composant soumis à
essai
L - Dispositif de mesure de débit Peut aussi être en position L’ (en aval de
S’applique sur le tube ou un connecteur
M 5.5 Connecteur de mesure de pression amont
fileté
S’applique sur un tube ou un connecteur
Connecteur de mesure de pression aval
M 5.5
fileté
5.3 Spécifications générales

5.3.1 Le composant soumis à essai doit être installé et fonctionner dans le circuit d’essai, conformément

aux instructions de fonctionnement du fabricant.

5.3.2 Un filtre doit être installé pour fournir la norme de filtration spécifiée par le fabricant du composant

soumis à essai.
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5.3.3 Une installation d’essai doit être élaborée à partir des composants listés au Tableau 3. Les éléments

A à L inclus sont nécessaires, l'élément M restant doit être choisi selon 5.5.

5.3.4 Tous les raccordements pour mesure de pression doivent être réalisés de sorte que le liquide

entraîné ne puisse être pas piégé et/ou retenu ; une purge peut être prévue à tout emplacement où le liquide

s’accumule.

5.3.5 Le connecteur d’entrée du tube redresseur doit avoir un profil régulier afin d’éviter toute perturbation

de l’écoulement.
5.4 Tubes redresseurs (éléments F et H)

5.4.1 Des tubes redresseurs conformes à la Figure 3 doivent être prévus. Des dimensions types de tubes

redresseurs sont aussi spécifiées au Tableau 4. Le tube doit être rectiligne, avec une surface intérieure lisse

et circulaire et de diamètre constant sur l'ensemble de sa longueur. Il ne doit pas y avoir d’obstruction ou de

branche autre que celles spécifiées.
13d
6,5d
a
a Filetage correspondant au composant soumis à essai
b Longueur de filetage correspondant au composant soumis à essai
c Diamètre intérieur effectif du tube
d Orifice de prise de température
Figure 3 — Tube redresseur
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Tableau 4 — Dimensions types de tubes redresseurs
Dimensions en millimètres.
Filetage
max.
G 1/8 6 5,5
G 1/4 9 6,5
G 3/8 13 7,5
G 1/2 16 9
G 3/4 22 10,5
G 1 28 11,5
G 1 1/4 36 16,5
G 1 1/2 43 17,5
G 2 53 19,5
G 2 1/2 68 23
G 3 81 25,5
Filetages G, conformément à l’ISO 228-1.
Longueurs de filetages G conformes à l’ISO 16030.

5.4.2 Un orifice de prise de température doit être prévu conformément à la Figure 3. L’axe longitudinal du

tube doit couper les axes des orifices, et ce à angle droit. Le débouché de chaque orifce dans la surface

intérieure du tube doit présenter une arête vive et être exempte de bavure.
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5.5 Connecteurs de mesure de pression (éléments M et M )
1 2

5.5.1 Les composants soumis à essai ayant des jonctions femelles doivent être connectés à un connecteur

de mesure de pression de type 1, comme présenté à la Figure 4. Les dimensions types des connecteurs de

type 1 sont données au Tableau 5.
b c
a Voir les notes au bas du Tableau 5.
b Prise de pression amont.
c Prise de pression aval.
d Extrémité de raccordement au tube redresseur.
e Extrémité de raccordement au composant soumis à essai.

Figure 4 — Connecteur de mesure de pression de type 1 (raccordement par filetage)

Tableau 5 — Dimensions types des connecteurs de mesure de pression de type 1
Dimensions en millimètres.
a b b
Taille L L L d d d T T
1 2 3 1 2 3 1 2
M3 × 1/8 3 7,5 1,6 6 9,9 M3 G 1/8
M5 × 1/8 4 7,5 29 2.5 6 9,9 M5 G 1/8
M7 × 1/4 5,5 9 42 4 9 13,4 M7 G 1/4
1/8 × 3/8 5,5 10 61 6 13 16,9 G 1/8 G 3/8
1/4 × 1/2 6,5 11,5 77 9 16 21,2 G 1/4 G 1/2
3/8 × 3/4 7,5 15 107 13 22 26,6 G 3/8 G 3/4
1/2 × 1 9 16 135 16 28 33,7 G 1/2 G 1
3/4 × 1 1/4 10,5 21 176 22 36 43,2 G 3/4 G 1 1/4
1 × 1 1/2 11,5 22 212 28 43 49,7 G 1 G 1 1/2
1 1/4 × 2 16,5 24 264 36 53 62,7 G 1 1/4 G 2
1 1/2 × 2 1/2 17,5 27,5 334 43 68 79,4 G 1 1/2 G 2 1/2
2 × 3 19,5 30 400 53 81 92,1 G 2 G 3
Longueurs de filetages conformes à l’ISO 16030.
Filetages M conformes à l’ISO 261 ; filetages G conformes à l’ISO 228-1.

Les dimensions 3,5d et 3d pour le connecteur de mesure de pression M3 x 1/8 doivent être basées sur la valeur d du

1 1 1
connecteur de la taille M5 x 1/8.
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ISO/D
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