ISO 3105:1994
(Main)Glass capillary kinematic viscometers — Specifications and operating instructions
Glass capillary kinematic viscometers — Specifications and operating instructions
Cancels and replaces the first edition (1976). Gives specifications and operating instructions for glass capillary viscometers widely used for the determination of kinematic viscosity of petroleum products by the procedure described in ISO 3104. Also describes the calibration of these viscometers. These viscometers are modified Ostwald viscometers, suspended-level viscometers and reverse-flow viscometers.
Viscosimètres à capillaires en verre pour viscosité cinématique — Spécifications et instructions d'utilisation
Viskozimetri s stekleno kapilaro za merjenje kinematične viskoznosti - Specifikacije in delovna navodila
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
01-avgust-1995
9LVNR]LPHWULVVWHNOHQRNDSLODUR]DPHUMHQMHNLQHPDWLþQHYLVNR]QRVWL
6SHFLILNDFLMHLQGHORYQDQDYRGLOD
Glass capillary kinematic viscometers -- Specifications and operating instructions
Viscosimètres à capillaires en verre pour viscosité cinématique -- Spécifications et
instructions d'utilisation
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 3105:1994
ICS:
17.060 Merjenje prostornine, mase, Measurement of volume,
gostote, viskoznosti mass, density, viscosity
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
ISO
INTERNATIONAL
STANDARD 3105
Second edition
1994-12-01
Glass capillary kinematic viscometers -
Specifications and operating instructions
Viscosimktres 2 capillaire, en verre, pour viscosith cin6matique -
Spkifica tions et mode d ‘emploi
Reference number
Contents
Page
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Normative reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “. 1
3 Symbols for viscometer Parts
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
4 Viscometer materials and manufacture
5 Viscometer holder and alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Calibration of viscometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7 Kinematic viscosity calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Annexes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
A Modified Ostwald viscometers
B Suspended-level viscometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
C Reverse-f low viscometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
0 ISO 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
0 ISO
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. Esch 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.
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.
International Standard ISO 3105 was prepared by Technical Committee
ISOfTC 28, Petroleum products and lubricants.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 3105:i 976,
corrected and reprinted 19841, which has been technically revised.
Annexes A, B and C form an integral part of this International Standard.
. . .
Ill
This page intentionally left blank
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO ISO 3105:1994(E)
Glass capillary kinematic viscometers - Specifications
and operating instructions
- The use of this International Standard may involve hazardous materials, operations
WARNING
and equipment. This International Standard does not Purpott to address all of the safety Problems
associated with its use. lt is the responsibility of the user of this International Standard to establish
appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations
Prior to use.
3 Symbols for viscometer Parts
1 Scope
This International Standard gives specifications and
operating instructions for glass capillary viscometers
widely used for the determination of kinematic vis-
cosity of Petroleum products by the procedure de-
Letters are used to designate specific Parts of each
scribed in ISO 3104. The calibration of these
viscometer described in the annexes. These Ietters
viscometers is also described. are also used in the text of this International Standard
when reference to the viscometers is aiven. The more
The types of viscometers described are modified
frequently used Ietters on t he figuresin the annexes
Ostwald viscometers (annex A), suspended-level vis-
are as follows:
cometers (annex B) and reverse-flow viscometers
(annex C). Other viscometers of the glass capillary A Lower reservoir
type which are capable of measuring kinematic vis-
B Suspended level bulb
cosity within the limits of precision given in ISO 3104
may be used.
C and J Timing bulbs
2 Normative reference D Upper reservoir
E, F and I Timing marks
The following Standard contains provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
G and H Filling marks
of this International Standard. At the time of publi-
cation, the edition indicated was valid. All Standards
K Overflow tube
are subject to revision, and Parties to agreements
based on this International Standard are encouraged
L
Mounting tube
to investigate the possibility of applying the most re-
M
cent edition of the Standard indicated below. Mem- Lower vent tube
bers of IEC and ISO maintain registers of currently
N Upper vent tube
valid International Standards.
P Connecting tube
ISO 3104: 1994, Petroleum products - Transparent
and opaque hquids - Determination of kinematic vis-
R Working capillary
cosity and calculation of dynamic vscosity.
25 mm x 59 mm, is often cemented on to Zeitfuchs
4 Viscometer materials and
Cross-arm and Zeitfuchs viscometers. Viscometers fitted
manufacture
with metal tops should be set vertically in the constant-
temperature bath with the aid of a plumb line.
4.1 Fully annealed, low-expansion borosilicate glass
In each figure, the numbers which follow the tube
shall be used for the construction of all viscometers.
designation indicate the outside tube diameter, in
The size number, serial number and manufacturer ’s
millimetres. lt is important to maintain these diam-
designation shall be permanently marked on each
eters and the designated spacing to ensure that
viscometer. All timing marks shall be etched and filled
holders will be interchangeable.
with an opaque colour, or otherwise made a perma-
nent part of the viscometer.
6 Calibration of viscometers
4.2 With the exception of the FitzSimons and
Atlantic viscometers, all viscometers shall be de-
6.1 Procedures
signed to fit through a 51 mm hole in the lid of a
constant-temperature bath having a liquid depth of at
Calibrate the kinematic glass capillary viscometers
least 280 mm; it is assumed that the surface of the
covered by this International Standard using the pro-
bath liquid will be not more than 45 mm from the top
cedures specified in annexes A to C.
of the bath lid.
6.2 Reference viscometers
NOTE 1 For certain constant-temperature baths, es-
pecially at low or high temperatures, it may be necessary
to construct the viscometers with the uppermost tubes
6.2.1 Select a clear Petroleum Oil, free from solid
longer than shown in the annexes to ensure adequate im-
particles and possessing Newtonian flow character-
mersion in the constant-temperature bath. Viscometers so
istics, with a kinematic viscosity within the range of
modified tan be used to measure kinematic viscosity within
both the reference viscometer and the viscometer to
the precision of the test method. The lengths of tubes and
be calibrated. The minimum flow time shall be greater
bulbs shown in the figures should be maintained within
+ 10 % or + IO mm, whichever is less, such that the cali- than that specified in the appropriate table of the an-
bration constant of the viscometer does not vary by more
nex in both the reference viscometer and the vis-
than + 15 % from the nominal value.
cometer which is to be calibrated in Order that the
kinetic energy correction (see 7.1) may be less than
0,2 %.
5 Viscometer holder and alignment
6.2.2 Select a calibrated viscometer of known vis-
All viscometers which have the upper meniscus di-
cometer constant C,.
rectly above the lower meniscus (Cannon-Fenske
routine in annex A and all viscometers in annex B)
NOTE 4 This viscometer may be a reference viscometer
shall be mounted in a constant-temperature bath with
(driving head at least 400 mm) that has been calibrated by
tube L held within 1” of the vertical, as observed with
the step-up procedure using viscometers of successively
a plumb bob or other equally accurate inspection
larger diameters, starting with distilled water as the basic
means.
kinematic viscosity Standard, or a routine viscometer of the
same type that has been calibrated by comparison with a
NOTE 2 A number of commercially available holders are
reference viscometer.
so designed that the tube L is held perpendicular to the lid
The calibration of the reference viscometer should only be
of a constant-temperature bath; nevertheless, the vis-
carried out by a reputable laboratory meeting the require-
cometer should be tested with a plumb line in Order to en-
sure that the tube L is in a vertical Position. ments of, for example, ISO Guide 25.
Those viscometers whose upper meniscus is offset Mount the calibrated viscometer together with the
from directly above the lower meniscus (all other vis- viscometer to be calibrated in the same bath and de-
termine the flow times of the Petroleum oil in ac-
cometers in annex A and all viscometers in annex C)
cordante with ISO 3104.
shall be mounted in a constant-temperature bath with
tube L held within 0,3” of the vertical.
62.3 Calculate the viscometer constant C, as fol-
NOTE 3 Round metal tops, designed to fit above a
lows:
51 mm hole in the Pid of the bath, are frequently cemented
on to Zeitfuchs, Zeitfuchs Cross-arm and Lantz-Zeitfuchs
. . .
Cl = (5 x C*)/4
m
viscometers which then are permanently mounted on the
lid of the bath. Also a rectangular metal top, where
0 ISO
is the constant of the viscometer being
. . .
Cl c2 = (~2ldCl (2)
calibrated;
where the subscripts 1 and 2 indicate respectively the
is the flow time, to the nearest 0,l s, in
standardization laboratory and the testing laboratory.
the viscometer being calibrated;
6.3 Viscosity reference Standards
is the constant of the calibrated vis-
cometer;
Kinematic viscosity reference Standards) are available
having the approximate kinematic viscosity shown in
is the flow time, to the nearest 0,l s, in
table 1. Certified kinematic viscosity values are estab-
the calibrated viscometer.
lished by cooperative tests and are supplied with each
delivery.
6.2.4 Repeat 6.2.1 to 6.2.3 with a second oil whose
6.3.1 Select from table 1 a viscosity reference stan-
flow times are at least 50 % longer than the first Oil.
dard with a kinematic viscosity at the calibration tem-
If the two values of C, differ by less than 0,2 % for
perature within the kinematic viscosity range of the
those viscometers listed in annexes A and B and less
viscometer to be calibrated and a minimum flow time
than 0,3 % for those viscometers listed in annex C,
greater than that specified in the appropriate table of
use the average as the viscometer constant for the
the annex. Determine the flow time, to the nearest
viscometer being calibrated. If the constants differ by
0,l s, in accordance with ISO 3104, and calculate the
more than this value, repeat the procedure, taking
viscometer constant, C, as follows:
care to examine all possible sources of errors.
c = v/t . . .
(3)
6.2.5 The calibration constant, C, is dependent upon
where
the gravitational acceleration at the place of calibration
and this must, therefore, be supplied by the stan-
V is the kinematic viscosity, in millimetres
dardization laboratory, together with the instrument
squared per second, for the reference
constant. Where the acceleration of gravity, g, differs
Standard liquid;
by more than 0,l %, correct the calibration constant
as follows: t is the flow time, in seconds.
- Typical viscosity reference Standards
Table 1
Approximate kinematic viscosity
Designation
1771772 /s
of viscosity
reference
“C
Standard
25 40 50 100
416 4,O 23 12
6 11
83 5,7 13
20 44 34 18
60 170 54
7,2
200 640 450 180 17
2 400 1600 520
600 280 32
2 000 8 700 5 600 1 700 75
I
8 000 37 000 23 000 6 700
81 000 23 000
30 000 11 000
1) Viscosity reference Standards are available in certain countries from national laboratories or other authorized sources. These
reference liquids cover the range of all viscometers described in this International Standard.
6.3.2 Repeat with a second reference Standard grouping the nonvariable terms into a constant, C, as
whose flow times are at least 50 % longer than the follows:
first reference Standard. If the two values of C differ
V = Ce
. . .
(5)
by less than 0,2 % for those viscometers Iisted in an-
nexes A and B and less than 0,3 % for those vis-
cometers listed in annex C, use the average as the
7.2 Kinetic energy correction
viscometer constant for the viscometer being cali-
brated. If the constants differ by more than t
...
ISO
INTERNATIONAL
STANDARD 3105
Second edition
1994-12-01
Glass capillary kinematic viscometers -
Specifications and operating instructions
Viscosimktres 2 capillaire, en verre, pour viscosith cin6matique -
Spkifica tions et mode d ‘emploi
Reference number
Contents
Page
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Normative reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “. 1
3 Symbols for viscometer Parts
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
4 Viscometer materials and manufacture
5 Viscometer holder and alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Calibration of viscometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7 Kinematic viscosity calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Annexes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
A Modified Ostwald viscometers
B Suspended-level viscometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
C Reverse-f low viscometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
0 ISO 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
0 ISO
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. Esch 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.
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.
International Standard ISO 3105 was prepared by Technical Committee
ISOfTC 28, Petroleum products and lubricants.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 3105:i 976,
corrected and reprinted 19841, which has been technically revised.
Annexes A, B and C form an integral part of this International Standard.
. . .
Ill
This page intentionally left blank
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO ISO 3105:1994(E)
Glass capillary kinematic viscometers - Specifications
and operating instructions
- The use of this International Standard may involve hazardous materials, operations
WARNING
and equipment. This International Standard does not Purpott to address all of the safety Problems
associated with its use. lt is the responsibility of the user of this International Standard to establish
appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations
Prior to use.
3 Symbols for viscometer Parts
1 Scope
This International Standard gives specifications and
operating instructions for glass capillary viscometers
widely used for the determination of kinematic vis-
cosity of Petroleum products by the procedure de-
Letters are used to designate specific Parts of each
scribed in ISO 3104. The calibration of these
viscometer described in the annexes. These Ietters
viscometers is also described. are also used in the text of this International Standard
when reference to the viscometers is aiven. The more
The types of viscometers described are modified
frequently used Ietters on t he figuresin the annexes
Ostwald viscometers (annex A), suspended-level vis-
are as follows:
cometers (annex B) and reverse-flow viscometers
(annex C). Other viscometers of the glass capillary A Lower reservoir
type which are capable of measuring kinematic vis-
B Suspended level bulb
cosity within the limits of precision given in ISO 3104
may be used.
C and J Timing bulbs
2 Normative reference D Upper reservoir
E, F and I Timing marks
The following Standard contains provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
G and H Filling marks
of this International Standard. At the time of publi-
cation, the edition indicated was valid. All Standards
K Overflow tube
are subject to revision, and Parties to agreements
based on this International Standard are encouraged
L
Mounting tube
to investigate the possibility of applying the most re-
M
cent edition of the Standard indicated below. Mem- Lower vent tube
bers of IEC and ISO maintain registers of currently
N Upper vent tube
valid International Standards.
P Connecting tube
ISO 3104: 1994, Petroleum products - Transparent
and opaque hquids - Determination of kinematic vis-
R Working capillary
cosity and calculation of dynamic vscosity.
25 mm x 59 mm, is often cemented on to Zeitfuchs
4 Viscometer materials and
Cross-arm and Zeitfuchs viscometers. Viscometers fitted
manufacture
with metal tops should be set vertically in the constant-
temperature bath with the aid of a plumb line.
4.1 Fully annealed, low-expansion borosilicate glass
In each figure, the numbers which follow the tube
shall be used for the construction of all viscometers.
designation indicate the outside tube diameter, in
The size number, serial number and manufacturer ’s
millimetres. lt is important to maintain these diam-
designation shall be permanently marked on each
eters and the designated spacing to ensure that
viscometer. All timing marks shall be etched and filled
holders will be interchangeable.
with an opaque colour, or otherwise made a perma-
nent part of the viscometer.
6 Calibration of viscometers
4.2 With the exception of the FitzSimons and
Atlantic viscometers, all viscometers shall be de-
6.1 Procedures
signed to fit through a 51 mm hole in the lid of a
constant-temperature bath having a liquid depth of at
Calibrate the kinematic glass capillary viscometers
least 280 mm; it is assumed that the surface of the
covered by this International Standard using the pro-
bath liquid will be not more than 45 mm from the top
cedures specified in annexes A to C.
of the bath lid.
6.2 Reference viscometers
NOTE 1 For certain constant-temperature baths, es-
pecially at low or high temperatures, it may be necessary
to construct the viscometers with the uppermost tubes
6.2.1 Select a clear Petroleum Oil, free from solid
longer than shown in the annexes to ensure adequate im-
particles and possessing Newtonian flow character-
mersion in the constant-temperature bath. Viscometers so
istics, with a kinematic viscosity within the range of
modified tan be used to measure kinematic viscosity within
both the reference viscometer and the viscometer to
the precision of the test method. The lengths of tubes and
be calibrated. The minimum flow time shall be greater
bulbs shown in the figures should be maintained within
+ 10 % or + IO mm, whichever is less, such that the cali- than that specified in the appropriate table of the an-
bration constant of the viscometer does not vary by more
nex in both the reference viscometer and the vis-
than + 15 % from the nominal value.
cometer which is to be calibrated in Order that the
kinetic energy correction (see 7.1) may be less than
0,2 %.
5 Viscometer holder and alignment
6.2.2 Select a calibrated viscometer of known vis-
All viscometers which have the upper meniscus di-
cometer constant C,.
rectly above the lower meniscus (Cannon-Fenske
routine in annex A and all viscometers in annex B)
NOTE 4 This viscometer may be a reference viscometer
shall be mounted in a constant-temperature bath with
(driving head at least 400 mm) that has been calibrated by
tube L held within 1” of the vertical, as observed with
the step-up procedure using viscometers of successively
a plumb bob or other equally accurate inspection
larger diameters, starting with distilled water as the basic
means.
kinematic viscosity Standard, or a routine viscometer of the
same type that has been calibrated by comparison with a
NOTE 2 A number of commercially available holders are
reference viscometer.
so designed that the tube L is held perpendicular to the lid
The calibration of the reference viscometer should only be
of a constant-temperature bath; nevertheless, the vis-
carried out by a reputable laboratory meeting the require-
cometer should be tested with a plumb line in Order to en-
sure that the tube L is in a vertical Position. ments of, for example, ISO Guide 25.
Those viscometers whose upper meniscus is offset Mount the calibrated viscometer together with the
from directly above the lower meniscus (all other vis- viscometer to be calibrated in the same bath and de-
termine the flow times of the Petroleum oil in ac-
cometers in annex A and all viscometers in annex C)
cordante with ISO 3104.
shall be mounted in a constant-temperature bath with
tube L held within 0,3” of the vertical.
62.3 Calculate the viscometer constant C, as fol-
NOTE 3 Round metal tops, designed to fit above a
lows:
51 mm hole in the Pid of the bath, are frequently cemented
on to Zeitfuchs, Zeitfuchs Cross-arm and Lantz-Zeitfuchs
. . .
Cl = (5 x C*)/4
m
viscometers which then are permanently mounted on the
lid of the bath. Also a rectangular metal top, where
0 ISO
is the constant of the viscometer being
. . .
Cl c2 = (~2ldCl (2)
calibrated;
where the subscripts 1 and 2 indicate respectively the
is the flow time, to the nearest 0,l s, in
standardization laboratory and the testing laboratory.
the viscometer being calibrated;
6.3 Viscosity reference Standards
is the constant of the calibrated vis-
cometer;
Kinematic viscosity reference Standards) are available
having the approximate kinematic viscosity shown in
is the flow time, to the nearest 0,l s, in
table 1. Certified kinematic viscosity values are estab-
the calibrated viscometer.
lished by cooperative tests and are supplied with each
delivery.
6.2.4 Repeat 6.2.1 to 6.2.3 with a second oil whose
6.3.1 Select from table 1 a viscosity reference stan-
flow times are at least 50 % longer than the first Oil.
dard with a kinematic viscosity at the calibration tem-
If the two values of C, differ by less than 0,2 % for
perature within the kinematic viscosity range of the
those viscometers listed in annexes A and B and less
viscometer to be calibrated and a minimum flow time
than 0,3 % for those viscometers listed in annex C,
greater than that specified in the appropriate table of
use the average as the viscometer constant for the
the annex. Determine the flow time, to the nearest
viscometer being calibrated. If the constants differ by
0,l s, in accordance with ISO 3104, and calculate the
more than this value, repeat the procedure, taking
viscometer constant, C, as follows:
care to examine all possible sources of errors.
c = v/t . . .
(3)
6.2.5 The calibration constant, C, is dependent upon
where
the gravitational acceleration at the place of calibration
and this must, therefore, be supplied by the stan-
V is the kinematic viscosity, in millimetres
dardization laboratory, together with the instrument
squared per second, for the reference
constant. Where the acceleration of gravity, g, differs
Standard liquid;
by more than 0,l %, correct the calibration constant
as follows: t is the flow time, in seconds.
- Typical viscosity reference Standards
Table 1
Approximate kinematic viscosity
Designation
1771772 /s
of viscosity
reference
“C
Standard
25 40 50 100
416 4,O 23 12
6 11
83 5,7 13
20 44 34 18
60 170 54
7,2
200 640 450 180 17
2 400 1600 520
600 280 32
2 000 8 700 5 600 1 700 75
I
8 000 37 000 23 000 6 700
81 000 23 000
30 000 11 000
1) Viscosity reference Standards are available in certain countries from national laboratories or other authorized sources. These
reference liquids cover the range of all viscometers described in this International Standard.
6.3.2 Repeat with a second reference Standard grouping the nonvariable terms into a constant, C, as
whose flow times are at least 50 % longer than the follows:
first reference Standard. If the two values of C differ
V = Ce
. . .
(5)
by less than 0,2 % for those viscometers Iisted in an-
nexes A and B and less than 0,3 % for those vis-
cometers listed in annex C, use the average as the
7.2 Kinetic energy correction
viscometer constant for the viscometer being cali-
brated. If the constants differ by more than this value,
The viscometers described in the annexes A to C are
repeat the procedure, taking care to examine all
designed such that the kinetic energy correction term,
possible sources of errors.
E/t2, is negligible if the flow time is more than 200 s.
In the case of several sizes of viscometers for the
measurement of low kinematic viscosity liquids, a
6.4 Expression of viscometer constant
minimum flow time greater than 200 s is required in
Order that the kinetic energy correction term, E/t2,
Report the viscometer constant, C, to the nearest
shall be negligible. The minimum flow times required
0,l % of the determined value. This generally means
are given in footnotes to the appropriate tables of
four significant figures from 1 x 1 ON to 6,999 x ION
viscometer dimensions in the annexes A to C.
and three significant figures from 7 x ION to
9,99 x ION.
For viscometers whose constants C are 0,Ol mm2/s2
or less, the kinetic
...
ISO
INTERNATIONAL
STANDARD 3105
Second edition
1994-12-01
Glass capillary kinematic viscometers -
Specifications and operating instructions
Viscosimktres 2 capillaire, en verre, pour viscosith cin6matique -
Spkifica tions et mode d ‘emploi
Reference number
Contents
Page
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Normative reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . “. 1
3 Symbols for viscometer Parts
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
4 Viscometer materials and manufacture
5 Viscometer holder and alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Calibration of viscometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7 Kinematic viscosity calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Annexes
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
A Modified Ostwald viscometers
B Suspended-level viscometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
C Reverse-f low viscometers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
0 ISO 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
0 ISO
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. Esch 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.
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.
International Standard ISO 3105 was prepared by Technical Committee
ISOfTC 28, Petroleum products and lubricants.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 3105:i 976,
corrected and reprinted 19841, which has been technically revised.
Annexes A, B and C form an integral part of this International Standard.
. . .
Ill
This page intentionally left blank
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO ISO 3105:1994(E)
Glass capillary kinematic viscometers - Specifications
and operating instructions
- The use of this International Standard may involve hazardous materials, operations
WARNING
and equipment. This International Standard does not Purpott to address all of the safety Problems
associated with its use. lt is the responsibility of the user of this International Standard to establish
appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations
Prior to use.
3 Symbols for viscometer Parts
1 Scope
This International Standard gives specifications and
operating instructions for glass capillary viscometers
widely used for the determination of kinematic vis-
cosity of Petroleum products by the procedure de-
Letters are used to designate specific Parts of each
scribed in ISO 3104. The calibration of these
viscometer described in the annexes. These Ietters
viscometers is also described. are also used in the text of this International Standard
when reference to the viscometers is aiven. The more
The types of viscometers described are modified
frequently used Ietters on t he figuresin the annexes
Ostwald viscometers (annex A), suspended-level vis-
are as follows:
cometers (annex B) and reverse-flow viscometers
(annex C). Other viscometers of the glass capillary A Lower reservoir
type which are capable of measuring kinematic vis-
B Suspended level bulb
cosity within the limits of precision given in ISO 3104
may be used.
C and J Timing bulbs
2 Normative reference D Upper reservoir
E, F and I Timing marks
The following Standard contains provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
G and H Filling marks
of this International Standard. At the time of publi-
cation, the edition indicated was valid. All Standards
K Overflow tube
are subject to revision, and Parties to agreements
based on this International Standard are encouraged
L
Mounting tube
to investigate the possibility of applying the most re-
M
cent edition of the Standard indicated below. Mem- Lower vent tube
bers of IEC and ISO maintain registers of currently
N Upper vent tube
valid International Standards.
P Connecting tube
ISO 3104: 1994, Petroleum products - Transparent
and opaque hquids - Determination of kinematic vis-
R Working capillary
cosity and calculation of dynamic vscosity.
25 mm x 59 mm, is often cemented on to Zeitfuchs
4 Viscometer materials and
Cross-arm and Zeitfuchs viscometers. Viscometers fitted
manufacture
with metal tops should be set vertically in the constant-
temperature bath with the aid of a plumb line.
4.1 Fully annealed, low-expansion borosilicate glass
In each figure, the numbers which follow the tube
shall be used for the construction of all viscometers.
designation indicate the outside tube diameter, in
The size number, serial number and manufacturer ’s
millimetres. lt is important to maintain these diam-
designation shall be permanently marked on each
eters and the designated spacing to ensure that
viscometer. All timing marks shall be etched and filled
holders will be interchangeable.
with an opaque colour, or otherwise made a perma-
nent part of the viscometer.
6 Calibration of viscometers
4.2 With the exception of the FitzSimons and
Atlantic viscometers, all viscometers shall be de-
6.1 Procedures
signed to fit through a 51 mm hole in the lid of a
constant-temperature bath having a liquid depth of at
Calibrate the kinematic glass capillary viscometers
least 280 mm; it is assumed that the surface of the
covered by this International Standard using the pro-
bath liquid will be not more than 45 mm from the top
cedures specified in annexes A to C.
of the bath lid.
6.2 Reference viscometers
NOTE 1 For certain constant-temperature baths, es-
pecially at low or high temperatures, it may be necessary
to construct the viscometers with the uppermost tubes
6.2.1 Select a clear Petroleum Oil, free from solid
longer than shown in the annexes to ensure adequate im-
particles and possessing Newtonian flow character-
mersion in the constant-temperature bath. Viscometers so
istics, with a kinematic viscosity within the range of
modified tan be used to measure kinematic viscosity within
both the reference viscometer and the viscometer to
the precision of the test method. The lengths of tubes and
be calibrated. The minimum flow time shall be greater
bulbs shown in the figures should be maintained within
+ 10 % or + IO mm, whichever is less, such that the cali- than that specified in the appropriate table of the an-
bration constant of the viscometer does not vary by more
nex in both the reference viscometer and the vis-
than + 15 % from the nominal value.
cometer which is to be calibrated in Order that the
kinetic energy correction (see 7.1) may be less than
0,2 %.
5 Viscometer holder and alignment
6.2.2 Select a calibrated viscometer of known vis-
All viscometers which have the upper meniscus di-
cometer constant C,.
rectly above the lower meniscus (Cannon-Fenske
routine in annex A and all viscometers in annex B)
NOTE 4 This viscometer may be a reference viscometer
shall be mounted in a constant-temperature bath with
(driving head at least 400 mm) that has been calibrated by
tube L held within 1” of the vertical, as observed with
the step-up procedure using viscometers of successively
a plumb bob or other equally accurate inspection
larger diameters, starting with distilled water as the basic
means.
kinematic viscosity Standard, or a routine viscometer of the
same type that has been calibrated by comparison with a
NOTE 2 A number of commercially available holders are
reference viscometer.
so designed that the tube L is held perpendicular to the lid
The calibration of the reference viscometer should only be
of a constant-temperature bath; nevertheless, the vis-
carried out by a reputable laboratory meeting the require-
cometer should be tested with a plumb line in Order to en-
sure that the tube L is in a vertical Position. ments of, for example, ISO Guide 25.
Those viscometers whose upper meniscus is offset Mount the calibrated viscometer together with the
from directly above the lower meniscus (all other vis- viscometer to be calibrated in the same bath and de-
termine the flow times of the Petroleum oil in ac-
cometers in annex A and all viscometers in annex C)
cordante with ISO 3104.
shall be mounted in a constant-temperature bath with
tube L held within 0,3” of the vertical.
62.3 Calculate the viscometer constant C, as fol-
NOTE 3 Round metal tops, designed to fit above a
lows:
51 mm hole in the Pid of the bath, are frequently cemented
on to Zeitfuchs, Zeitfuchs Cross-arm and Lantz-Zeitfuchs
. . .
Cl = (5 x C*)/4
m
viscometers which then are permanently mounted on the
lid of the bath. Also a rectangular metal top, where
0 ISO
is the constant of the viscometer being
. . .
Cl c2 = (~2ldCl (2)
calibrated;
where the subscripts 1 and 2 indicate respectively the
is the flow time, to the nearest 0,l s, in
standardization laboratory and the testing laboratory.
the viscometer being calibrated;
6.3 Viscosity reference Standards
is the constant of the calibrated vis-
cometer;
Kinematic viscosity reference Standards) are available
having the approximate kinematic viscosity shown in
is the flow time, to the nearest 0,l s, in
table 1. Certified kinematic viscosity values are estab-
the calibrated viscometer.
lished by cooperative tests and are supplied with each
delivery.
6.2.4 Repeat 6.2.1 to 6.2.3 with a second oil whose
6.3.1 Select from table 1 a viscosity reference stan-
flow times are at least 50 % longer than the first Oil.
dard with a kinematic viscosity at the calibration tem-
If the two values of C, differ by less than 0,2 % for
perature within the kinematic viscosity range of the
those viscometers listed in annexes A and B and less
viscometer to be calibrated and a minimum flow time
than 0,3 % for those viscometers listed in annex C,
greater than that specified in the appropriate table of
use the average as the viscometer constant for the
the annex. Determine the flow time, to the nearest
viscometer being calibrated. If the constants differ by
0,l s, in accordance with ISO 3104, and calculate the
more than this value, repeat the procedure, taking
viscometer constant, C, as follows:
care to examine all possible sources of errors.
c = v/t . . .
(3)
6.2.5 The calibration constant, C, is dependent upon
where
the gravitational acceleration at the place of calibration
and this must, therefore, be supplied by the stan-
V is the kinematic viscosity, in millimetres
dardization laboratory, together with the instrument
squared per second, for the reference
constant. Where the acceleration of gravity, g, differs
Standard liquid;
by more than 0,l %, correct the calibration constant
as follows: t is the flow time, in seconds.
- Typical viscosity reference Standards
Table 1
Approximate kinematic viscosity
Designation
1771772 /s
of viscosity
reference
“C
Standard
25 40 50 100
416 4,O 23 12
6 11
83 5,7 13
20 44 34 18
60 170 54
7,2
200 640 450 180 17
2 400 1600 520
600 280 32
2 000 8 700 5 600 1 700 75
I
8 000 37 000 23 000 6 700
81 000 23 000
30 000 11 000
1) Viscosity reference Standards are available in certain countries from national laboratories or other authorized sources. These
reference liquids cover the range of all viscometers described in this International Standard.
6.3.2 Repeat with a second reference Standard grouping the nonvariable terms into a constant, C, as
whose flow times are at least 50 % longer than the follows:
first reference Standard. If the two values of C differ
V = Ce
. . .
(5)
by less than 0,2 % for those viscometers Iisted in an-
nexes A and B and less than 0,3 % for those vis-
cometers listed in annex C, use the average as the
7.2 Kinetic energy correction
viscometer constant for the viscometer being cali-
brated. If the constants differ by more than this value,
The viscometers described in the annexes A to C are
repeat the procedure, taking care to examine all
designed such that the kinetic energy correction term,
possible sources of errors.
E/t2, is negligible if the flow time is more than 200 s.
In the case of several sizes of viscometers for the
measurement of low kinematic viscosity liquids, a
6.4 Expression of viscometer constant
minimum flow time greater than 200 s is required in
Order that the kinetic energy correction term, E/t2,
Report the viscometer constant, C, to the nearest
shall be negligible. The minimum flow times required
0,l % of the determined value. This generally means
are given in footnotes to the appropriate tables of
four significant figures from 1 x 1 ON to 6,999 x ION
viscometer dimensions in the annexes A to C.
and three significant figures from 7 x ION to
9,99 x ION.
For viscometers whose constants C are 0,Ol mm2/s2
or less, the kinetic
...
NORME
IS0
I N T E R NAT I O NA L E
Deuxkme Bdition
1994-1 2-01
--
Viscosimètres à capillaires en verre pour
viscosité cinématique - Spécifications et
instructions d'utilisation
Glass capillary kinematic viscometers - Specifications and operating
instructions
Numero de reference
IS0 31 05:1994(F)
IS0 31 05: 1994(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d'application . 1
2 Référence normative . 1
3 Symboles pour les parties des viscosimètres . 1
4 Matériaux et fabrication . 2
5 Support du viscosimètre et alignement . 2
6 Étalonnage des viscosimètres . 2
7 Calcul de la viscosité cinématique . 4
Annexes
A ViscosimeTtres Ostwald modifiés . 6
B Viscosimètres à niveau suspendu . 22
C Viscosimètres à écoulement inversé . 42
8 IS0 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
cédé, électronique
écrit de I'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 CH-1 21 1 Genève 20 Suisse
Version française tirée en 1996
Imprimé en Suisse
0 IS0 IS0 3105:1994(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I'ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internatiohales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I'ISO participent également aux travaux. L'ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale IS0 3105 a été élaborée par le comité technique
lSO/lC 28, Produits pétroliers et lubrifiants.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(IS0 3105:1976, corrigée et réimprimée en 19841, qui a fait l'objet d'une
révision technique.
Les annexes A, B et C font partie intégrante de la présente Norme inter-
nationale.
...
IS0 3105:1994(F)
NORME INTERNATIONALE Q IS0
Viscosimètres à capillaires en verre pour viscosité
cinématique - Spécifications et instructions
d'ut il isat ion
AVERTISSEMENT - L'utilisation de la présente Norme internationale implique l'intervention de
produits, d'opérations et d'équipements à caractère dangereux. La présente Norme internationale
n'a pas la-prétention d'aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son usage. II est de
la responsabilité de l'utilisateur de consulter et d'établir des règles de sécurité et d'hygiène
appropriées et de déterminer I'applicabilité des restrictions réglementaires avant utilisation.
IS0 31 04:1994, Produits pétroliers - Liquides opa-
1 Domaine d'application
ques et transparents - Détermination de la viscosité
cinéma tique et calcul de la viscosité dynamique.
La présente Norme internationale donne des spéci-
fications et instructions d'utilisation pour viscosimè-
tres à capillaires en verre largement utilisés pour la
détermination de la viscosité cinématique des pro-
3 Symboles pour les parties des
duits pétroliers, selon la méthode décrite dans
viscosi mèt res
I'ISO 31 04. L'étalonnage de ces viscosimètres est
également spécifié.
Les figures des annexes comprennent certaines let-
tres qui désignent des parties spécifiques de chaque
Les types de viscosimètres décrits sont les visco-
viscosimètre. Ces lettres sont également utilisées
simètres Ostwald modifiés (annexe A), les visco-
dans le texte de la présente Norme internationale
simètres à niveau suspendu (annexe B) et les
quand il est fait référence à ces viscosimètres. Les
viscosimètres à écoulement inversé (annexe C).
lettres utilisées le plus fréquemment sur les figures
D'autres viscosimètres de type capillaires en verre,
sont les suivantes:
capables de mesurer la viscosité cinématique dans les
limites de fidélité fixées dans I'ISO 31 04, peuvent être
A Réservoir inférieur
em ployés.
B Bulbe à niveau suspendu
C et J Bulbes de mesurage du temps
2 Référence normative
D Réservoir supérieur
La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des
E, F et I Repères servant au mesurage du temps
dispositions valables pour la présente Norme interna-
tionale. Au moment de la publication, Ilédition indi- G et H Repères de remplissage
quée était en vigueur. Toute norme est sujette à
K Tube de trop-plein
révision et les parties prenantes des accords fondés
sur la présente Norme internationale sont invitées à
L Tube d'assemblage
rechercher la possibilité d'appliquer I'édition la plus
récente de la norme indiquée ci-après. Les membres
M Tube inférieur de liaison atmosphérique
de la CE1 et de I'ISO possèdent le registre des Nor-
mes internationales en vigueur B un moment donné. N Tube supérieur de liaison atmosphérique
8 IS0
IS0 31 05: 1994IF)
P Tube de connexion autres viscosimètres de l'annexe A et tous ceux de
l'annexe C) doivent être montés dans un bain à tem-
R
Capillaire
pérature constante, le tube L maintenu à 0,3" de la
verticale.
4 Matériaux et fabrication
NOTE 3 Des rondelles métalliques, prévues pour être
fixées au-dessus de l'ouverture de 51 mm pratiquée dans
4.1 Pour la fabrication de tous les viscosimètres,
le couvercle du bain, sont souvent collées sur les visco-
utiliser du verre borosilicaté, à faible dilatation et re- simètres Zeitfuchs, Zeitfuchs à bras croisés et Lantz-
Zeitfuchs, qui sont, en conséquence, montés en
cuit. Les chiffres indiquant la taille, la série et I'iden-
permanence sur le couvercle du bain. Une plaque métallique
tification du fabricant, doivent être marqués de façon
rectangulaire, de 25 mm x 59 mm, est également souvent
indélébile sur chaque viscosimètre. Tous les repères
fixée sur les viscosimètres Zeitfuchs à bras croisés et
servant à mesurer le temps doivent être gravés et
Zeitfuchs. II convient que les viscosimètres équipés d'un
peints d'une couleur opaque, ou doivent être inscrits
couvercle métallique soient également ajustés à la verticale
en permanence sur le viscosimètre.
dans le bain à température constante, à l'aide d'un fil à
plomb.
4.2 À l'exception des viscosimètres FitzSimons et
Sur chaque figure, les nombres qui suivent la dési-
Atlantic, tous les viscosimètres sont conçus pour
gnation du tube indiquent le diamètre extérieur de
passer dans une ouverture, de diamètre 51 mm, pra-
celui-ci, en millimètres. II est important de respecter
tiquée dans le couvercle du bain à température
ces diamètres ainsi que l'espacement indiqué pour
constante, contenant du liquide sur au moins
garantir l'interchangeabilité des supports.
280 mm de profondeur; par ailleurs, la surface du li-
quide ne doit pas &re à plus de 45 mm de la partie
supérieure du couvercle de bain.
6 Étalonnage des viscosimètres
NOTE 1 Dans le cas de certains bains à température
constante, en particulier pour les déterminations à basses 6.1 Modes opératoires
ou hautes températures, il peut être nécessaire de
construire des viscosimètres dont la partie supérieure des
Étalonner les viscosimètres à capillaires en verre pour
tubes soit plus grande que celle indiquée, pour permettre
viscosité cinématique, traités dans la présente Norme
une immersion convenable dans le bain. Les viscosimètres
internationale, selon les modes opératoires spécifiés
ainsi modifiés peuvent être utilisés pour mesurer la visco-
dans les annexes A, B et C.
sité cinématique dans les limites de fidélité de la méthode
d'essai. Les longueurs des tubes et des bulbes indiquées
dans les figures doivent être respectées à k 10 % ou à
6.2 Viscosimètres de référence
-t 10 mm près, la plus petite de ces valeurs devant être re-
tenue, de sorte que la constante d'étalonnage du visco-
6.2.1 Choisir une huile de pétrole limpide, exempte
simètre ne s'écarte pas de plus de k 15 % de la valeur
de particules solides et possédant des caractéris-
nominale.
tiques d'écoulement newtoniennes dont la viscosité
cinématique se situe dans la gamme de mesure du
5 Support du viscosimètre et
viscosimètre de référence et du viscosimètre à
alignement étalonner. Le temps minimal d'écoulement doit être
supérieurà celui qui est fixé dans le tableau approprié
Tous les viscosimètres qui ont le ménisque supérieur
de l'annexe, tant avec le viscosimètre de référence
directement au-dessus du ménisque inférieur (le
qu'avec le viscosimètre à étalonner, afin que la cor-
Cannon-Fenske courant de l'annexe A et tous ceux
rection d'énergie cinétique soit inférieure à 0,2 % (voir
de l'annexe B) doivent être montés dans un bain à
7.1).
température constante, le tube L étant ajusté à 1"
près à la verticale, à l'aide d'un fil à plomb ou de tout
6.2.2 Choisir un viscosimètre étalonné de constante
autre moyen de contrôle convenable.
viscosimétrique C, connue.
NOTE 2 Un certain nombre de supports commercialisés
NOTE 4 Ce viscosimètre peut être un viscosimètre de
sont conçus de sorte que le tube L soit perpendiculairement
référence (hauteur de charge 400 mm au moins) qui a été
au couvercle du bain à température constante. II convient
étalonné selon la méthode progressive qui consiste à utiliser
néanmoins que le viscosimètre soit contrôlé à l'aide d'un fil
successivement des viscosimètres de diamètres de plus en
à plomb afin de s'assurer que le tube L est à la verticale.
plus grands, en commençant avec de l'eau distillée comme
viscosité cinématique étalon de base, ou un viscosimètre
Les viscosimètres dont le ménisque supérieur est en
courant du même type qui a été étalonné par comparaison
décalage par rapport au ménisque inférieur (tous les avec un vrscosimètre de référence.
Q IS0
IS0 3105:1994(F)
II convient que I'etalonnage du viscosimbtre de reference où les indices 1 et 2 indiquent respectivement le la-
soit effectue par un laboratoire repute, satisfaisant par
boratoire d'étalonnage et le laboratoire de mesure.
exemple aux exigences donnees dans le guide IS0 25.
6.3 Étalons de viscosité
Monter le viscosimètre étalonné et le viscosimètre à
étalonner dans le même bain, et déterminer les temps
On peut obtenir des étalons de viscosité
d'écoulement de l'huile selon des indications de
cinématique') dont la viscosité cinématique corres-
I'ISO 3104.
pond approximativement aux valeurs indiquées dans
le tableau 1. Des valeurs certifiées de viscosité sont
6.2.3 Calculer la constante viscosimétrique, C,, au
établies grâce à des essais coopératifs et sont four-
moyen de I'équation
nies avec chaque livraison.
6.3.1 Choisir, dans le tableau 1, un étalon de visco-
où
sité dont la viscosité cinématique à la température
d'étalonnage soit compatible avec la gamme de me-
Cl est la constante du viscosimètre à
sure du viscosimètre à étalonner, et ayant un temps
étalonner;
minimal d'écoulement supérieur à celui qui est fixé
dans le tableau approprié de l'annexe. Déterminer le
est le temps d'écoulement, à 0,l s près,
t,
temps d'écoulement à 0,l s près, selon I'ISO 3104,
dans le viscosimètre à étalonner;
-- et calculer la constante, C, du viscosimètre, au moyen
de I'équation:
est la constante du viscosimètre étalonné;
C2
c = v/t . . . (3)
est le temps d'écoulement, B 0,l s près,
t2
dans le viscosimètre étalonné.
où
6.2.4 Répéter les étapes de 6.2.1 à 6.2.3 avec une v est la viscosité cinématique, en millimè-
deuxième huile dont les temps d'écoulement sont tres carrés par seconde, du liquide étalon;
supérieurs d'au moins 50 % à ceux de la première
t est le temps d'écoulement, en secondes.
huile. Si les deux valeurs de C, diffèrent de moins de
0,2 % pour les viscosimètres listés dans les annexes
6.3.2 Répéter avec un second étalon dont les temps
A et B et de moins de 0,3 % pour les viscosimètres
d'écoulement sont supérieurs à ceux du premier éta-
listés dans l'annexe C, utiliser la moyenne comme
lon d'au moins 50 %. Si les deux valeurs de C diffè-
constante viscosimétrique pour le viscosimètre à
rent de moins de 0,2 % pour les viscosimètres listés
étalonner. Si les constantes diffèrent de plus de cette
dans les annexes A et B et de moins de 0,3 % pour
valeur, répéter la procédure en prêtant attention à
les viscosimètres listés dans l'annexe C, utiliser la
toutes les sources possibles d'erreurs.
moyenne comme constante viscosimétrique pour le
viscosimètre à étalonner. Si les constantes diffèrent
6.2.5 La constante d'étalonnage, C, dépend de la
de plus de cette valeur, répéter la procédure en prê-
valeur de l'accélération de la pesanteur à l'endroit où
tant attention à toutes les sources possibles d'erreurs.
I'étalonnage est effectué. Sa valeur doit donc être in-
diquée par le laboratoire qui a fait I'étalonnage, en
6.4 Expression de la constante
même temps que la constante de l'appareil. Si I'ac-
célération due à la pesanteur, g, à l'emplacement de
L'approximation la plus proche à 0,l % de la valeur
la mesure diffère de plus de 0,l % de cette valeur,
déterminée fournit la constante de viscosité, C, qui
corriger la constante d'étalonnage de la façon sui-
est à noter. Cela se traduit en général par quatre
vante:
chiffres significatifs de 1 x 10N à 6,999 x 10N et trois
. . . (2)
c2 = (g2lgl)cl
chiffres significatifs de 7 x 10N à 9,99 x 10N.
1) Les Btalons de viscosite sont disponibles dans certains pays auprks de laboratoires nationaux ou d'autres sources autori-
sees. Les liquides de reference 6talons couvrent la gamme de tous les viscosimktres decrits dans la presente Norme interna-
tionale.
IS0 31 05: 1994(F)
Tableau 1 - Étalons de viscosité typiques
~~~~~
Viscosité cinématique approximative
I de
...
NORME
IS0
I NT ERN AT I O NA LE
Deuxieme 6dition
1994-1 2-01
~~
Viscosimètres à capillaires en verre pour
viscosité cinématique - Spécifications et
instructions d'utilisation
Glass capillary kinematic viscometers - Specifications and operating
instructions
Numero de reference
IS0 3105:1994(F)
IS0 3105:1994(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d'application . 1
2 Référence normative . 1
3 Symboles pour les parties des viscosimètres . 1
4 Matériaux et fabrication . 2
5 Support du viscosimètre et alignement . 2
6 Étalonnage des viscosimètres . 2
7 Calcul de la viscosité cinématique . 4
Annexes
A Viscosimètres Ostwald modifiés . 6
B Viscosimètres à niveau suspendu . 22
C Viscosimètres à écoulement inversé . 42
O IS0 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de I'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 CH-1 21 1 Genève 20 Suisse
Version française tirée en 1996
Imprimé en Suisse
ii
0 IS0
IS0 3105:1994(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I'ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internatiohales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I'ISO participent également aux travaux. L'ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 YO au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale IS0 3105 a été élaborée par le comité technique
ISO/rC 28, Produits pétroliers et lubrifiants.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(IS0 3105:1976, corrigée et réimprimée en 19841, qui a fait l'objet d'une
révision technique.
Les annexes A, B et C font partie intégrante de la présente Norme inter-
nationale.
...
NORME INTERNATIONALE Q IS0 IS0 3105:1994(F)
Viscosimètres à capillaires en verre pour viscosité
cinématique - Spécifications et instructions
d'utilisation
AVERTISSEMENT - L'utilisation de la présente Norme internationale implique I'intervention de
produits, d'opérations et d'équipements à caractère dangereux. La présente Norme internationale
n'a pas la prétention d'aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son usage. II est de
la responsabilité de l'utilisateur de consulter et d'établir des règles de sécurité et d'hygiène
appropriées et de déterminer I'applicabilité des restrictions réglementaires avant utilisation.
IS0 31 04:1994, Produits pétroliers - Liquides opa-
1 Domaine d'application
ques et transparents - Détermination de la viscosité
cinématique et calcul de la viscosité dynamique.
La présente Norme internationale donne des spéci-
fications et instructions d'utilisation pour viscosimè-
tres à capillaires en verre largement utilisés pour la
détermination de la viscosité cinématique des pro-
3 Symboles pour les parties des
duits pétroliers, selon la méthode décrite dans
viscosi mètres
I'ISO 31 04. L'étalonnage de ces viscosimètres est
également spécifié.
Les figures des annexes comprennent certaines let-
tres qui désignent des parties spécifiques de chaque
Les types de viscosimètres décrits sont les visco-
viscosimètre. Ces lettres sont également utilisées
simètres Ostwald modifiés (annexe A), les visco-
dans le texte de la présente Norme internationale
simètres à niveau suspendu (annexe B) et les
quand il est fait référence à ces viscosimètres. Les
viscosimètres à écoulement inversé (annexe Cl.
lettres utilisées le plus fréquemment sur les figures
D'autres viscosimètres de type capillaires en verre,
sont les suivantes:
capables de mesurer la viscosité cinématique dans les
limites de fidélité fixées dans I'ISO 31 04, peuvent être
A Réservoir inférieur
employés.
B Bulbe à niveau suspendu
C et J Bulbes de mesurage du temps
2 Référence normative
D Réservoir supérieur
La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des
E, F et I Reperes servant au mesurage du temps
dispositions valables pour la présente Norme interna-
G et H Repères de remplissage
tionale. Au moment de la publication, I'édition indi-
quée était en vigueur. Toute norme est sujette à
K Tube de trop-plein
révision et les parties prenantes des accords fondés
sur la présente Norme internationale sont invitées à
L Tube d'assemblage
rechercher la possibilité d'appliquer Ilédition la plus
récente de la norme indiquée ci-après. Les membres
M Tube inférieur de liaison atmosphérique
de la CE1 et de I'ISO possèdent le registre des Nor-
mes internationales en vigueur à un moment donné. N Tube supérieur de liaison atmosphérique
IS0 3105:1994(F) 0 IS0
autres viscosimètres de l'annexe A et tous ceux de
P Tube de connexion
l'annexe C) doivent être montés dans un bain à tem-
R Capil la ire
pérature constante, le tube L maintenu à 0,3" de la
verticale.
4 Matériaux et fabrication
NOTE 3 Des rondelles métalliques, prévues pour être
fixées au-dessus de l'ouverture de 51 mm pratiquée dans
4.1 Pour la fabrication de tous les viscosimètres, le couvercle du bain, sont souvent collées sur les visco-
simètres Zeitfuchs, Zeitfuchs à bras croisés et Lantz-
utiliser du verre borosilicaté, à faible dilatation et re-
Zeitfuchs, qui sont, en conséquence, montés en
cuit. Les chiffres indiquant la taille, la série et I'iden-
permanence sur le couvercle du bain. Une plaque métallique
tification du fabricant, doivent être marqués de façon
rectangulaire, de 25 mm x 59 mm, est également souvent
indélébile sur chaque viscosimètre. Tous les repères
fixée sur les viscosimètres Zeitfuchs à bras croisés et
servant à mesurer le temps doivent être gravés et
Zeitfuchs. Il convient que les viscosimètres équipés d'un
peints d'une couleur opaque, ou doivent être inscrits
couvercle métallique soient également ajustés à la verticale
en permanence sur le viscosimètre.
dans le bain à température constante, à l'aide d'un fil
plomb.
4.2 À l'exception des viscosimètres FitzSimons et
Atlantic, tous les viscosimètres sont conçus pour Sur chaque figure, les nombres qui suivent la dési-
passer dans une ouverture, de diamètre 51 mm, pra- gnation du tube indiquent le diamètre extérieur de
tiquée dans le couvercle du bain température Celui-ci, en millimètres. 11 est important de respecter
constante, contenant du liquide sur au moins ces diamètres ainsi que l'espacement indiqué pour
280 mm de profondeur; par ailleurs, la surface du li- garantir l'interchangeabilité des supports.
quide ne doit pas être à plus de 45 mm de la partie
du couvercle de bain. 6 Étalonnage des viscosimètres
supérieure
NOTE 1 Dans le cas de certains bains à température
constante, en particulier pour les déterminations B basses 6.1 Modes opératoires
ou hautes températures, il peut être nécessaire de
construire des viscosimètres dont la partie supérieure des
Étalonner les viscosimètres à capillaires en verre pour
tubes soit plus grande que celle indiquée, pour permettre
viscosité cinématique, traités dans la présente Norme
une immersion convenable dans le bain. Les viscosimetres
internationale, selon les modes opératoires spécifiés
ainsi modifiés peuvent être utilisés pour mesurer la visco-
dans les annexes A, 6 et C.
sité cinématique dans les limites de fidélité de la méthode
d'essai. Les longueurs des tubes et des bulbes indiquées
dans les figures doivent être respectées à f 10 % ou à
6.2 Viscosimètres de référence
f 10 mm près, la plus petite de ces valeurs devant être re-
tenue, de sorte que la constante d'étalonnage du visco-
6.2.1 Choisir une huile de pétrole limpide, exempte
simètre ne s'écarte pas de plus de + 15 % de la valeur
de particules solides et possédant des caractéris-
nominale.
tiques d'écoulement newtoniennes dont la viscosité
cinématique se situe dans la gamme de mesure du
5 Support du viscosimètre et
viscosimètre de référence et du viscosimètre à
étalonner. Le temps minimal d'écoulement doit être
alignement
supérieurà celui qui est fixé dans le tableau approprié
Tous les viscosimètres qui ont le ménisque supérieur
de l'annexe, tant avec le viscosimètre de référence
directement au-dessus du ménisque inférieur (le
qu'avec le viscosimètre à étalonner, afin que la cor-
Cannon-Fenske courant de l'annexe A et tous ceux
rection d'énergie cinétique soit inférieure à 0,2 % (voir
de l'annexe 6) doivent être montés dans un bain à
7.1).
température constante, le tube L étant ajusté à 1"
près à la verticale, à l'aide d'un fil à plomb ou de tout
6.2.2 Choisir un viscosimètre étalonné de constante
autre moyen de contrôle convenable.
viscosimétrique C, connue.
NOTE 2 Un certain nombre de supports commercialisés
NOTE 4 Ce viscosimetre peut être un viscosimetre de
sont conçus de sorte que le tube L soit perpendiculairement
réference (hauteur de charge 400 mm au moins) qui a été
au couvercle du bain à température constante. II convient
étalonné selon la méthode progressive qui consiste à utiliser
néanmoins que le viscosimetre soit contrôlé B l'aide d'un fil
successivement des viscosimètres de diametres de plus en
à plomb afin de s'assurer que le tube L est B la verticale.
plus grands, en commençant avec de l'eau distillée comme
viscosité cinématique étalon de base, ou un viscosimètre
Les viscosimètres dont le ménisque supérieur est en
courant du même type qui a été étalonné par comparaison
décalage par rapport au ménisque inférieur (tous les avec un viscosimetre de référence.
0 IS0 IS0 3105:1994(F)
II convient que 1'6talonnage du viscosimbtre de reference où les indices 1 et 2 indiquent respectivement le la-
soit effectue par un laboratoire repute, satisfaisant par
boratoire d'étalonnage et le laboratoire de mesure.
exemple aux exigences donnees dans le guide IS0 25.
6.3 Étalons de viscosité
Monter le viscosimètre étalonné et le viscosimètre à
étalonner dans le même bain, et déterminer les temps
On peut obtenir des étalons de viscosité
d'écoulement de l'huile selon des indications de
cinématique') dont la viscosité cinématique corres-
I'ISO 3104.
pond approximativement aux valeurs indiquées dans
le tableau 1. Des valeurs certifiées de viscosité sont
6.2.3 Calculer la constante viscosimétrique, C,, au
établies grâce à des essais coopératifs et sont four-
moyen de I'équation
nies avec chaque livraison.
. . . (1)
Cl = (t2 x C2)Itl
6.3.1 Choisir, dans le tableau 1, un étalon de visco-
où
sité dont la viscosité cinématique à la température
d'étalonnage soit compatible avec la gamme de me-
C, est la constante du viscosimètre à
sure du viscosimètre à étalonner, et ayant un temps
étalonner;
minimal d'écoulement supérieur à celui qui est fixé
dans le tableau approprié de l'annexe. Déterminer le
est le temps d'écoulement, à 0,l s près,
tl
temps d'écoulement à 0,l s près, selon I'ISO 3104,
dans le viscosimètre à étalonner;
et calculer la constante, C, du viscosimètre, au moyen
de I'équation:
est la constante du viscosimètre étalonné;
C2
c = v/t . . . (3)
est le temps d'écoulement, à 0,l s près,
t2
dans le viscosimètre étalonné.
où
6.2.4 Répéter les étapes de 6.2.1 à 6.2.3 avec une v est la viscosité cinématique, en millimè-
deuxième huile dont les temps d'écoulement sont tres carrés par seconde, du liquide étalon;
supérieurs d'au moins 50 % à ceux de la première
t est le temps d'écoulement, en secondes.
huile. Si les deux valeurs de C, diffèrent de moins de
0,2 % pour les viscosimètres listés dans les annexes
6.3.2 Répéter avec un second étalon dont les temps
A et B et de moins de 0,3 % pour les viscosimètres
d'écoulement sont supérieurs à ceux du premier éta-
listés dans l'annexe C, utiliser la moyenne comme
lon d'au moins 50 %. Si les deux valeurs de C diffè-
constante viscosimétrique pour le viscosimètre à
rent de moins de 0,2 % pour les viscosimètres listés
étalonner. Si les constantes diffèrent de plus de cette
dans les annexes A et B et de moins de 0,3 % pour
valeur, répéter la procédure en prêtant attention à
les viscosimètres listés dans l'annexe C, utiliser la
toutes les sources possibles d'erreurs.
moyenne comme constante viscosimétrique pour le
viscosimètre à étalonner. Si les constantes diffèrent
6.2.5 La constante d'étalonnage, C, dépend de la
de plus de cette valeur, répéter la procédure en prê-
valeur de l'accélération de la pesanteur à l'endroit où
tant attention à toutes les sources possibles d'erreurs.
I'étalonnage est effectué. Sa valeur doit donc être in-
diquée par le laboratoire qui a fait I'étalonnage, en
6.4 Expression de la constante
même temps que la constante de l'appareil. Si I'ac-
célération due à la pesanteur, g, à l'emplacement de
L'approximation la plus proche à 0,l % de la valeur
la mesure diffère de plus de 0,l % de cette valeur,
déterminée fournit la constante de viscosité, C, qui
corriger la constante d'étalonnage de la façon sui-
est à noter. Cela se traduit en général par quatre
vante:
chiffres significatifs de 1 x ION à 6,999 x ION et trois
chiffres significatifs de 7 x loN à 9,99 x ION.
1) Les &talons de viscosite sont disponibles dans certains pays auprbs de laboratoires nationaux ou d'autres sources autori-
sees. Les liquides de reference étalons couvrent la gamme de tous les viscosimbtres decrits dans la presente Norme interna-
tionale.
IS0 3105:1994(F)
Tableau 1 - Étalons de viscosité tvDiaues
-
200 - 640 450 180
600 - 2 400 1 600 520 280 32
2 O00 - 8 7
...
NORME
IS0
I N T E R NAT I O NA L E
Deuxkme Bdition
1994-1 2-01
--
Viscosimètres à capillaires en verre pour
viscosité cinématique - Spécifications et
instructions d'utilisation
Glass capillary kinematic viscometers - Specifications and operating
instructions
Numero de reference
IS0 31 05:1994(F)
IS0 31 05: 1994(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d'application . 1
2 Référence normative . 1
3 Symboles pour les parties des viscosimètres . 1
4 Matériaux et fabrication . 2
5 Support du viscosimètre et alignement . 2
6 Étalonnage des viscosimètres . 2
7 Calcul de la viscosité cinématique . 4
Annexes
A ViscosimeTtres Ostwald modifiés . 6
B Viscosimètres à niveau suspendu . 22
C Viscosimètres à écoulement inversé . 42
8 IS0 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
cédé, électronique
écrit de I'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 CH-1 21 1 Genève 20 Suisse
Version française tirée en 1996
Imprimé en Suisse
0 IS0 IS0 3105:1994(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I'ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internatiohales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I'ISO participent également aux travaux. L'ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale IS0 3105 a été élaborée par le comité technique
lSO/lC 28, Produits pétroliers et lubrifiants.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(IS0 3105:1976, corrigée et réimprimée en 19841, qui a fait l'objet d'une
révision technique.
Les annexes A, B et C font partie intégrante de la présente Norme inter-
nationale.
...
IS0 3105:1994(F)
NORME INTERNATIONALE Q IS0
Viscosimètres à capillaires en verre pour viscosité
cinématique - Spécifications et instructions
d'ut il isat ion
AVERTISSEMENT - L'utilisation de la présente Norme internationale implique l'intervention de
produits, d'opérations et d'équipements à caractère dangereux. La présente Norme internationale
n'a pas la-prétention d'aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son usage. II est de
la responsabilité de l'utilisateur de consulter et d'établir des règles de sécurité et d'hygiène
appropriées et de déterminer I'applicabilité des restrictions réglementaires avant utilisation.
IS0 31 04:1994, Produits pétroliers - Liquides opa-
1 Domaine d'application
ques et transparents - Détermination de la viscosité
cinéma tique et calcul de la viscosité dynamique.
La présente Norme internationale donne des spéci-
fications et instructions d'utilisation pour viscosimè-
tres à capillaires en verre largement utilisés pour la
détermination de la viscosité cinématique des pro-
3 Symboles pour les parties des
duits pétroliers, selon la méthode décrite dans
viscosi mèt res
I'ISO 31 04. L'étalonnage de ces viscosimètres est
également spécifié.
Les figures des annexes comprennent certaines let-
tres qui désignent des parties spécifiques de chaque
Les types de viscosimètres décrits sont les visco-
viscosimètre. Ces lettres sont également utilisées
simètres Ostwald modifiés (annexe A), les visco-
dans le texte de la présente Norme internationale
simètres à niveau suspendu (annexe B) et les
quand il est fait référence à ces viscosimètres. Les
viscosimètres à écoulement inversé (annexe C).
lettres utilisées le plus fréquemment sur les figures
D'autres viscosimètres de type capillaires en verre,
sont les suivantes:
capables de mesurer la viscosité cinématique dans les
limites de fidélité fixées dans I'ISO 31 04, peuvent être
A Réservoir inférieur
em ployés.
B Bulbe à niveau suspendu
C et J Bulbes de mesurage du temps
2 Référence normative
D Réservoir supérieur
La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des
E, F et I Repères servant au mesurage du temps
dispositions valables pour la présente Norme interna-
tionale. Au moment de la publication, Ilédition indi- G et H Repères de remplissage
quée était en vigueur. Toute norme est sujette à
K Tube de trop-plein
révision et les parties prenantes des accords fondés
sur la présente Norme internationale sont invitées à
L Tube d'assemblage
rechercher la possibilité d'appliquer I'édition la plus
récente de la norme indiquée ci-après. Les membres
M Tube inférieur de liaison atmosphérique
de la CE1 et de I'ISO possèdent le registre des Nor-
mes internationales en vigueur B un moment donné. N Tube supérieur de liaison atmosphérique
8 IS0
IS0 31 05: 1994IF)
P Tube de connexion autres viscosimètres de l'annexe A et tous ceux de
l'annexe C) doivent être montés dans un bain à tem-
R
Capillaire
pérature constante, le tube L maintenu à 0,3" de la
verticale.
4 Matériaux et fabrication
NOTE 3 Des rondelles métalliques, prévues pour être
fixées au-dessus de l'ouverture de 51 mm pratiquée dans
4.1 Pour la fabrication de tous les viscosimètres,
le couvercle du bain, sont souvent collées sur les visco-
utiliser du verre borosilicaté, à faible dilatation et re- simètres Zeitfuchs, Zeitfuchs à bras croisés et Lantz-
Zeitfuchs, qui sont, en conséquence, montés en
cuit. Les chiffres indiquant la taille, la série et I'iden-
permanence sur le couvercle du bain. Une plaque métallique
tification du fabricant, doivent être marqués de façon
rectangulaire, de 25 mm x 59 mm, est également souvent
indélébile sur chaque viscosimètre. Tous les repères
fixée sur les viscosimètres Zeitfuchs à bras croisés et
servant à mesurer le temps doivent être gravés et
Zeitfuchs. II convient que les viscosimètres équipés d'un
peints d'une couleur opaque, ou doivent être inscrits
couvercle métallique soient également ajustés à la verticale
en permanence sur le viscosimètre.
dans le bain à température constante, à l'aide d'un fil à
plomb.
4.2 À l'exception des viscosimètres FitzSimons et
Sur chaque figure, les nombres qui suivent la dési-
Atlantic, tous les viscosimètres sont conçus pour
gnation du tube indiquent le diamètre extérieur de
passer dans une ouverture, de diamètre 51 mm, pra-
celui-ci, en millimètres. II est important de respecter
tiquée dans le couvercle du bain à température
ces diamètres ainsi que l'espacement indiqué pour
constante, contenant du liquide sur au moins
garantir l'interchangeabilité des supports.
280 mm de profondeur; par ailleurs, la surface du li-
quide ne doit pas &re à plus de 45 mm de la partie
supérieure du couvercle de bain.
6 Étalonnage des viscosimètres
NOTE 1 Dans le cas de certains bains à température
constante, en particulier pour les déterminations à basses 6.1 Modes opératoires
ou hautes températures, il peut être nécessaire de
construire des viscosimètres dont la partie supérieure des
Étalonner les viscosimètres à capillaires en verre pour
tubes soit plus grande que celle indiquée, pour permettre
viscosité cinématique, traités dans la présente Norme
une immersion convenable dans le bain. Les viscosimètres
internationale, selon les modes opératoires spécifiés
ainsi modifiés peuvent être utilisés pour mesurer la visco-
dans les annexes A, B et C.
sité cinématique dans les limites de fidélité de la méthode
d'essai. Les longueurs des tubes et des bulbes indiquées
dans les figures doivent être respectées à k 10 % ou à
6.2 Viscosimètres de référence
-t 10 mm près, la plus petite de ces valeurs devant être re-
tenue, de sorte que la constante d'étalonnage du visco-
6.2.1 Choisir une huile de pétrole limpide, exempte
simètre ne s'écarte pas de plus de k 15 % de la valeur
de particules solides et possédant des caractéris-
nominale.
tiques d'écoulement newtoniennes dont la viscosité
cinématique se situe dans la gamme de mesure du
5 Support du viscosimètre et
viscosimètre de référence et du viscosimètre à
alignement étalonner. Le temps minimal d'écoulement doit être
supérieurà celui qui est fixé dans le tableau approprié
Tous les viscosimètres qui ont le ménisque supérieur
de l'annexe, tant avec le viscosimètre de référence
directement au-dessus du ménisque inférieur (le
qu'avec le viscosimètre à étalonner, afin que la cor-
Cannon-Fenske courant de l'annexe A et tous ceux
rection d'énergie cinétique soit inférieure à 0,2 % (voir
de l'annexe B) doivent être montés dans un bain à
7.1).
température constante, le tube L étant ajusté à 1"
près à la verticale, à l'aide d'un fil à plomb ou de tout
6.2.2 Choisir un viscosimètre étalonné de constante
autre moyen de contrôle convenable.
viscosimétrique C, connue.
NOTE 2 Un certain nombre de supports commercialisés
NOTE 4 Ce viscosimètre peut être un viscosimètre de
sont conçus de sorte que le tube L soit perpendiculairement
référence (hauteur de charge 400 mm au moins) qui a été
au couvercle du bain à température constante. II convient
étalonné selon la méthode progressive qui consiste à utiliser
néanmoins que le viscosimètre soit contrôlé à l'aide d'un fil
successivement des viscosimètres de diamètres de plus en
à plomb afin de s'assurer que le tube L est à la verticale.
plus grands, en commençant avec de l'eau distillée comme
viscosité cinématique étalon de base, ou un viscosimètre
Les viscosimètres dont le ménisque supérieur est en
courant du même type qui a été étalonné par comparaison
décalage par rapport au ménisque inférieur (tous les avec un vrscosimètre de référence.
Q IS0
IS0 3105:1994(F)
II convient que I'etalonnage du viscosimbtre de reference où les indices 1 et 2 indiquent respectivement le la-
soit effectue par un laboratoire repute, satisfaisant par
boratoire d'étalonnage et le laboratoire de mesure.
exemple aux exigences donnees dans le guide IS0 25.
6.3 Étalons de viscosité
Monter le viscosimètre étalonné et le viscosimètre à
étalonner dans le même bain, et déterminer les temps
On peut obtenir des étalons de viscosité
d'écoulement de l'huile selon des indications de
cinématique') dont la viscosité cinématique corres-
I'ISO 3104.
pond approximativement aux valeurs indiquées dans
le tableau 1. Des valeurs certifiées de viscosité sont
6.2.3 Calculer la constante viscosimétrique, C,, au
établies grâce à des essais coopératifs et sont four-
moyen de I'équation
nies avec chaque livraison.
6.3.1 Choisir, dans le tableau 1, un étalon de visco-
où
sité dont la viscosité cinématique à la température
d'étalonnage soit compatible avec la gamme de me-
Cl est la constante du viscosimètre à
sure du viscosimètre à étalonner, et ayant un temps
étalonner;
minimal d'écoulement supérieur à celui qui est fixé
dans le tableau approprié de l'annexe. Déterminer le
est le temps d'écoulement, à 0,l s près,
t,
temps d'écoulement à 0,l s près, selon I'ISO 3104,
dans le viscosimètre à étalonner;
-- et calculer la constante, C, du viscosimètre, au moyen
de I'équation:
est la constante du viscosimètre étalonné;
C2
c = v/t . . . (3)
est le temps d'écoulement, B 0,l s près,
t2
dans le viscosimètre étalonné.
où
6.2.4 Répéter les étapes de 6.2.1 à 6.2.3 avec une v est la viscosité cinématique, en millimè-
deuxième huile dont les temps d'écoulement sont tres carrés par seconde, du liquide étalon;
supérieurs d'au moins 50 % à ceux de la première
t est le temps d'écoulement, en secondes.
huile. Si les deux valeurs de C, diffèrent de moins de
0,2 % pour les viscosimètres listés dans les annexes
6.3.2 Répéter avec un second étalon dont les temps
A et B et de moins de 0,3 % pour les viscosimètres
d'écoulement sont supérieurs à ceux du premier éta-
listés dans l'annexe C, utiliser la moyenne comme
lon d'au moins 50 %. Si les deux valeurs de C diffè-
constante viscosimétrique pour le viscosimètre à
rent de moins de 0,2 % pour les viscosimètres listés
étalonner. Si les constantes diffèrent de plus de cette
dans les annexes A et B et de moins de 0,3 % pour
valeur, répéter la procédure en prêtant attention à
les viscosimètres listés dans l'annexe C, utiliser la
toutes les sources possibles d'erreurs.
moyenne comme constante viscosimétrique pour le
viscosimètre à étalonner. Si les constantes diffèrent
6.2.5 La constante d'étalonnage, C, dépend de la
de plus de cette valeur, répéter la procédure en prê-
valeur de l'accélération de la pesanteur à l'endroit où
tant attention à toutes les sources possibles d'erreurs.
I'étalonnage est effectué. Sa valeur doit donc être in-
diquée par le laboratoire qui a fait I'étalonnage, en
6.4 Expression de la constante
même temps que la constante de l'appareil. Si I'ac-
célération due à la pesanteur, g, à l'emplacement de
L'approximation la plus proche à 0,l % de la valeur
la mesure diffère de plus de 0,l % de cette valeur,
déterminée fournit la constante de viscosité, C, qui
corriger la constante d'étalonnage de la façon sui-
est à noter. Cela se traduit en général par quatre
vante:
chiffres significatifs de 1 x 10N à 6,999 x 10N et trois
. . . (2)
c2 = (g2lgl)cl
chiffres significatifs de 7 x 10N à 9,99 x 10N.
1) Les Btalons de viscosite sont disponibles dans certains pays auprks de laboratoires nationaux ou d'autres sources autori-
sees. Les liquides de reference 6talons couvrent la gamme de tous les viscosimktres decrits dans la presente Norme interna-
tionale.
IS0 31 05: 1994(F)
Tableau 1 - Étalons de viscosité typiques
~~~~~
Viscosité cinématique approximative
I de
...
NORME
IS0
I NT ERN AT I O NA LE
Deuxieme 6dition
1994-1 2-01
~~
Viscosimètres à capillaires en verre pour
viscosité cinématique - Spécifications et
instructions d'utilisation
Glass capillary kinematic viscometers - Specifications and operating
instructions
Numero de reference
IS0 3105:1994(F)
IS0 3105:1994(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d'application . 1
2 Référence normative . 1
3 Symboles pour les parties des viscosimètres . 1
4 Matériaux et fabrication . 2
5 Support du viscosimètre et alignement . 2
6 Étalonnage des viscosimètres . 2
7 Calcul de la viscosité cinématique . 4
Annexes
A Viscosimètres Ostwald modifiés . 6
B Viscosimètres à niveau suspendu . 22
C Viscosimètres à écoulement inversé . 42
O IS0 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de I'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 CH-1 21 1 Genève 20 Suisse
Version française tirée en 1996
Imprimé en Suisse
ii
0 IS0
IS0 3105:1994(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I'ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internatiohales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I'ISO participent également aux travaux. L'ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 YO au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale IS0 3105 a été élaborée par le comité technique
ISO/rC 28, Produits pétroliers et lubrifiants.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(IS0 3105:1976, corrigée et réimprimée en 19841, qui a fait l'objet d'une
révision technique.
Les annexes A, B et C font partie intégrante de la présente Norme inter-
nationale.
...
NORME INTERNATIONALE Q IS0 IS0 3105:1994(F)
Viscosimètres à capillaires en verre pour viscosité
cinématique - Spécifications et instructions
d'utilisation
AVERTISSEMENT - L'utilisation de la présente Norme internationale implique I'intervention de
produits, d'opérations et d'équipements à caractère dangereux. La présente Norme internationale
n'a pas la prétention d'aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son usage. II est de
la responsabilité de l'utilisateur de consulter et d'établir des règles de sécurité et d'hygiène
appropriées et de déterminer I'applicabilité des restrictions réglementaires avant utilisation.
IS0 31 04:1994, Produits pétroliers - Liquides opa-
1 Domaine d'application
ques et transparents - Détermination de la viscosité
cinématique et calcul de la viscosité dynamique.
La présente Norme internationale donne des spéci-
fications et instructions d'utilisation pour viscosimè-
tres à capillaires en verre largement utilisés pour la
détermination de la viscosité cinématique des pro-
3 Symboles pour les parties des
duits pétroliers, selon la méthode décrite dans
viscosi mètres
I'ISO 31 04. L'étalonnage de ces viscosimètres est
également spécifié.
Les figures des annexes comprennent certaines let-
tres qui désignent des parties spécifiques de chaque
Les types de viscosimètres décrits sont les visco-
viscosimètre. Ces lettres sont également utilisées
simètres Ostwald modifiés (annexe A), les visco-
dans le texte de la présente Norme internationale
simètres à niveau suspendu (annexe B) et les
quand il est fait référence à ces viscosimètres. Les
viscosimètres à écoulement inversé (annexe Cl.
lettres utilisées le plus fréquemment sur les figures
D'autres viscosimètres de type capillaires en verre,
sont les suivantes:
capables de mesurer la viscosité cinématique dans les
limites de fidélité fixées dans I'ISO 31 04, peuvent être
A Réservoir inférieur
employés.
B Bulbe à niveau suspendu
C et J Bulbes de mesurage du temps
2 Référence normative
D Réservoir supérieur
La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des
E, F et I Reperes servant au mesurage du temps
dispositions valables pour la présente Norme interna-
G et H Repères de remplissage
tionale. Au moment de la publication, I'édition indi-
quée était en vigueur. Toute norme est sujette à
K Tube de trop-plein
révision et les parties prenantes des accords fondés
sur la présente Norme internationale sont invitées à
L Tube d'assemblage
rechercher la possibilité d'appliquer Ilédition la plus
récente de la norme indiquée ci-après. Les membres
M Tube inférieur de liaison atmosphérique
de la CE1 et de I'ISO possèdent le registre des Nor-
mes internationales en vigueur à un moment donné. N Tube supérieur de liaison atmosphérique
IS0 3105:1994(F) 0 IS0
autres viscosimètres de l'annexe A et tous ceux de
P Tube de connexion
l'annexe C) doivent être montés dans un bain à tem-
R Capil la ire
pérature constante, le tube L maintenu à 0,3" de la
verticale.
4 Matériaux et fabrication
NOTE 3 Des rondelles métalliques, prévues pour être
fixées au-dessus de l'ouverture de 51 mm pratiquée dans
4.1 Pour la fabrication de tous les viscosimètres, le couvercle du bain, sont souvent collées sur les visco-
simètres Zeitfuchs, Zeitfuchs à bras croisés et Lantz-
utiliser du verre borosilicaté, à faible dilatation et re-
Zeitfuchs, qui sont, en conséquence, montés en
cuit. Les chiffres indiquant la taille, la série et I'iden-
permanence sur le couvercle du bain. Une plaque métallique
tification du fabricant, doivent être marqués de façon
rectangulaire, de 25 mm x 59 mm, est également souvent
indélébile sur chaque viscosimètre. Tous les repères
fixée sur les viscosimètres Zeitfuchs à bras croisés et
servant à mesurer le temps doivent être gravés et
Zeitfuchs. Il convient que les viscosimètres équipés d'un
peints d'une couleur opaque, ou doivent être inscrits
couvercle métallique soient également ajustés à la verticale
en permanence sur le viscosimètre.
dans le bain à température constante, à l'aide d'un fil
plomb.
4.2 À l'exception des viscosimètres FitzSimons et
Atlantic, tous les viscosimètres sont conçus pour Sur chaque figure, les nombres qui suivent la dési-
passer dans une ouverture, de diamètre 51 mm, pra- gnation du tube indiquent le diamètre extérieur de
tiquée dans le couvercle du bain température Celui-ci, en millimètres. 11 est important de respecter
constante, contenant du liquide sur au moins ces diamètres ainsi que l'espacement indiqué pour
280 mm de profondeur; par ailleurs, la surface du li- garantir l'interchangeabilité des supports.
quide ne doit pas être à plus de 45 mm de la partie
du couvercle de bain. 6 Étalonnage des viscosimètres
supérieure
NOTE 1 Dans le cas de certains bains à température
constante, en particulier pour les déterminations B basses 6.1 Modes opératoires
ou hautes températures, il peut être nécessaire de
construire des viscosimètres dont la partie supérieure des
Étalonner les viscosimètres à capillaires en verre pour
tubes soit plus grande que celle indiquée, pour permettre
viscosité cinématique, traités dans la présente Norme
une immersion convenable dans le bain. Les viscosimetres
internationale, selon les modes opératoires spécifiés
ainsi modifiés peuvent être utilisés pour mesurer la visco-
dans les annexes A, 6 et C.
sité cinématique dans les limites de fidélité de la méthode
d'essai. Les longueurs des tubes et des bulbes indiquées
dans les figures doivent être respectées à f 10 % ou à
6.2 Viscosimètres de référence
f 10 mm près, la plus petite de ces valeurs devant être re-
tenue, de sorte que la constante d'étalonnage du visco-
6.2.1 Choisir une huile de pétrole limpide, exempte
simètre ne s'écarte pas de plus de + 15 % de la valeur
de particules solides et possédant des caractéris-
nominale.
tiques d'écoulement newtoniennes dont la viscosité
cinématique se situe dans la gamme de mesure du
5 Support du viscosimètre et
viscosimètre de référence et du viscosimètre à
étalonner. Le temps minimal d'écoulement doit être
alignement
supérieurà celui qui est fixé dans le tableau approprié
Tous les viscosimètres qui ont le ménisque supérieur
de l'annexe, tant avec le viscosimètre de référence
directement au-dessus du ménisque inférieur (le
qu'avec le viscosimètre à étalonner, afin que la cor-
Cannon-Fenske courant de l'annexe A et tous ceux
rection d'énergie cinétique soit inférieure à 0,2 % (voir
de l'annexe 6) doivent être montés dans un bain à
7.1).
température constante, le tube L étant ajusté à 1"
près à la verticale, à l'aide d'un fil à plomb ou de tout
6.2.2 Choisir un viscosimètre étalonné de constante
autre moyen de contrôle convenable.
viscosimétrique C, connue.
NOTE 2 Un certain nombre de supports commercialisés
NOTE 4 Ce viscosimetre peut être un viscosimetre de
sont conçus de sorte que le tube L soit perpendiculairement
réference (hauteur de charge 400 mm au moins) qui a été
au couvercle du bain à température constante. II convient
étalonné selon la méthode progressive qui consiste à utiliser
néanmoins que le viscosimetre soit contrôlé B l'aide d'un fil
successivement des viscosimètres de diametres de plus en
à plomb afin de s'assurer que le tube L est B la verticale.
plus grands, en commençant avec de l'eau distillée comme
viscosité cinématique étalon de base, ou un viscosimètre
Les viscosimètres dont le ménisque supérieur est en
courant du même type qui a été étalonné par comparaison
décalage par rapport au ménisque inférieur (tous les avec un viscosimetre de référence.
0 IS0 IS0 3105:1994(F)
II convient que 1'6talonnage du viscosimbtre de reference où les indices 1 et 2 indiquent respectivement le la-
soit effectue par un laboratoire repute, satisfaisant par
boratoire d'étalonnage et le laboratoire de mesure.
exemple aux exigences donnees dans le guide IS0 25.
6.3 Étalons de viscosité
Monter le viscosimètre étalonné et le viscosimètre à
étalonner dans le même bain, et déterminer les temps
On peut obtenir des étalons de viscosité
d'écoulement de l'huile selon des indications de
cinématique') dont la viscosité cinématique corres-
I'ISO 3104.
pond approximativement aux valeurs indiquées dans
le tableau 1. Des valeurs certifiées de viscosité sont
6.2.3 Calculer la constante viscosimétrique, C,, au
établies grâce à des essais coopératifs et sont four-
moyen de I'équation
nies avec chaque livraison.
. . . (1)
Cl = (t2 x C2)Itl
6.3.1 Choisir, dans le tableau 1, un étalon de visco-
où
sité dont la viscosité cinématique à la température
d'étalonnage soit compatible avec la gamme de me-
C, est la constante du viscosimètre à
sure du viscosimètre à étalonner, et ayant un temps
étalonner;
minimal d'écoulement supérieur à celui qui est fixé
dans le tableau approprié de l'annexe. Déterminer le
est le temps d'écoulement, à 0,l s près,
tl
temps d'écoulement à 0,l s près, selon I'ISO 3104,
dans le viscosimètre à étalonner;
et calculer la constante, C, du viscosimètre, au moyen
de I'équation:
est la constante du viscosimètre étalonné;
C2
c = v/t . . . (3)
est le temps d'écoulement, à 0,l s près,
t2
dans le viscosimètre étalonné.
où
6.2.4 Répéter les étapes de 6.2.1 à 6.2.3 avec une v est la viscosité cinématique, en millimè-
deuxième huile dont les temps d'écoulement sont tres carrés par seconde, du liquide étalon;
supérieurs d'au moins 50 % à ceux de la première
t est le temps d'écoulement, en secondes.
huile. Si les deux valeurs de C, diffèrent de moins de
0,2 % pour les viscosimètres listés dans les annexes
6.3.2 Répéter avec un second étalon dont les temps
A et B et de moins de 0,3 % pour les viscosimètres
d'écoulement sont supérieurs à ceux du premier éta-
listés dans l'annexe C, utiliser la moyenne comme
lon d'au moins 50 %. Si les deux valeurs de C diffè-
constante viscosimétrique pour le viscosimètre à
rent de moins de 0,2 % pour les viscosimètres listés
étalonner. Si les constantes diffèrent de plus de cette
dans les annexes A et B et de moins de 0,3 % pour
valeur, répéter la procédure en prêtant attention à
les viscosimètres listés dans l'annexe C, utiliser la
toutes les sources possibles d'erreurs.
moyenne comme constante viscosimétrique pour le
viscosimètre à étalonner. Si les constantes diffèrent
6.2.5 La constante d'étalonnage, C, dépend de la
de plus de cette valeur, répéter la procédure en prê-
valeur de l'accélération de la pesanteur à l'endroit où
tant attention à toutes les sources possibles d'erreurs.
I'étalonnage est effectué. Sa valeur doit donc être in-
diquée par le laboratoire qui a fait I'étalonnage, en
6.4 Expression de la constante
même temps que la constante de l'appareil. Si I'ac-
célération due à la pesanteur, g, à l'emplacement de
L'approximation la plus proche à 0,l % de la valeur
la mesure diffère de plus de 0,l % de cette valeur,
déterminée fournit la constante de viscosité, C, qui
corriger la constante d'étalonnage de la façon sui-
est à noter. Cela se traduit en général par quatre
vante:
chiffres significatifs de 1 x ION à 6,999 x ION et trois
chiffres significatifs de 7 x loN à 9,99 x ION.
1) Les &talons de viscosite sont disponibles dans certains pays auprbs de laboratoires nationaux ou d'autres sources autori-
sees. Les liquides de reference étalons couvrent la gamme de tous les viscosimbtres decrits dans la presente Norme interna-
tionale.
IS0 3105:1994(F)
Tableau 1 - Étalons de viscosité tvDiaues
-
200 - 640 450 180
600 - 2 400 1 600 520 280 32
2 O00 - 8 7
...
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