ISO 8316:1987

Measurement of liquid flow in closed conduits — Method by collection of the liquid in a volumetric tank

The specified measuring methods are built upon the determination of the volume of liquid collected in a volumetric tank in a known time interval. Deals in particular with the measuring apparatus, the procedure, the method for calculating the flow-rate and the assessment of uncertainties associated with the measurements.

Mesure de débit des liquides dans les conduites fermées — Méthode par jaugeage d'un réservoir volumétrique

La présente Norme internationale spécifie la méthode de mesurage d'un débit de liquide en conduite fermée par la détermination du volume de liquide parvenant dans une capacité jaugée au cours d'un certain laps de temps. Elle traite en particulier de l'appareillage de mesure, du mode opératoire, du mode de calcul du débit et de la détermination des incertitudes sur les résultats de mesure. Telle qu'elle est décrite, la méthode peut être appliquée à tout liquide, à condition a) que sa pression de vapeur saturante soit suffisamment faible pour que la perte de liquide par évaporation dans la capacité jaugée n'affecte pas la précision de mesure recherchée; b) que sa viscosité soit suffisamment faible pour ne pas fausser ou retarder exagérément la mesure du niveau dans la capacité jaugée; c) qu'il ne soit ni agressif, ni toxique. Il n'y a pas de limite de principe à l'emploi de la présente méthode, mais pour des raisons pratiques, celle-ci n'est générale II n’y a pas de limite de principe à l’emploi de la présente méthode, mais pour des raisons pratiques, celle-ci n’est généralement utilisée que pour des débits inférieurs à 1,5 m3/s environ et dans des installations fixes de laboratoire. II existe cependant une variante de cette méthode qui utilise comme réservoir jaugé un bassin de retenue, naturel ou artificiel, mais cette application ne fait pas l’objet de la présente Norme internationale. Du fait de la grande précision qu’elle peut atteindre, cette méthode est souvent utilisée comme méthode primaire pour étalonner d’autres méthodes ou appareils de mesure du débit-volume ou du débit-masse, sous réserve pour ce dernier que la masse volumique du liquide soit connue avec précision. Si l’installation de mesure par jaugeage volumétrique est utilisée pour les besoins de la métrologie légale, elle doit être agréée par les services métrologiques nationaux. De telles installations sont alors soumises à des inspections périodiques, à intervalles fixes. En l’absence de service métrologique national, une certification des mesures physiques do! base (longueurs, temps et températures) et une analyse des erreurs selon les prescriptions de la présente Norme internationale et de I’ISO 5168 peuvent tenir lieu d’agrément au regard de la métrologie légale. L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale. Les annexes B à E ne sont données toutefois qu’à titre d’information.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 23-Sep-1987
• ICS: 17.120.10 - Flow in closed conduits
• Technical Committee: ISO/TC 30 - Measurement of fluid flow in closed conduits
• Drafting Committee: ISO/TC 30 - Measurement of fluid flow in closed conduits
• Current Stage: 9020 - International Standard under periodical review
• Start Date: 15-Oct-2024
• Completion Date: 15-Oct-2024

Standards Content (Sample)

~ ISO
INTERNATIONAL STANDARD
First edition
1987-10-01
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXflYHAPOflHAFI OPrAHM3A~MR n0 CTAHAAPTL43A~MM
Measurement of liquid flow in closed conduits -
Method by collection of the liquid in a volumetric tank
Mesure de d&bit des liquides dans les conduites fermees - NIethode par jaugeage d’un r&ervoir
volum4 trique
Reference number
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, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 8316 was prepared by Technical Committee ISO/TC 30,
Measurement of fluid flow in closed conduits.
Users should note that all International Standards undergo revision from time to time
and that any reference made herein to any other International Standard implies its
latest edition, unless otherwise stated.
International Organkation for Standardkation, 1987
Printed in Switzerland
ii
ISO8316:1987(E)
Contents
Paqe
1 Scope and field of application . . . . .
2 References . . .
..................... 1
3 Symbols and definitions . . . .
4 Principle . . .
................................... 2
5 Apparatus . . . . .
6 Procedure. . . . .
................................... 7
7 Calculation of flow-rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8 Calculation of the Overall uncertainty in the flow-rate
measurement. .
Annexes
* . . . . . . . . . . . . . . . . .
A Corrections to the measurement of filling time . . . . . . . 12
B Density of pure water at Standard atmospheric pressure
......... . . . . .
of101,325kPa. 16
C Example of a volumetric flow-rate installation
using the dynamic gauging method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
D Example of a volumetric flow-rate installation
......... . . . . . 17
using the standing statt and finish method . . . . . . . . . . . . . . . .
E Student’s t-distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . .
Ill
Chis page intentionally left blank

ISO 8316 : 1987 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Measurement of liquid flow in closed conduits -
Method by collection of the liquid in a volumetric tank
1 Scope and field of application If the installation for flow-rate measurement by the volumetric
method is used for purposes of legal metrology, it shall be cer-
This International Standard specifies methods for the measure-
tified and registered by the national metrology Service. Such in-
ment of liquid flow in closed conduits by determining the stallations are then subject to periodic inspection at stated in-
volume of liquid collected in a volumetric tank in a known time
tervals. If a national metrology Service does not exist, a certified
interval. lt deals in particular with the measuring apparatus, record of the basic measurement Standards (length, time and
the method for calculating the flow-rate
the procedure, temperature), and error analysis in accordance with this
and the assessment of uncertainties associated with the
International Standard and ISO 5168, shall also constitute
measurements.
certification for legal metrology purposes.
The method described may be applied to any liquid provided Annex A forms an integral part of this International Standard.
that
Annexes B to E, however, are given for information only.
a) its vapour pressure is sufficiently low to ensure that any
escape of liquid by vaporization from the volumetric tank
does not affect the required measurement accuracy;
2 References
b) its viscosity is sufficiently low so as not to alter or delay
ISO 4006, Measuremen t of fluid flow in closed conduits -
unduly the measurement of the level in the volumetric tank;
Vocabulary and s ymbols.
c) it is non-toxic and non-corrosive.
ISO 4185, Measurement of liquid flow in closed conduits -
Weighing me thod.
Theoretically, there is no limit to the application of this method,
but, for practical reasons, this method of measurement is nor-
ISO 4373, Measurement of liquid flow in open channels -
mally used for flow-rates less than approximately 1,5 m3/s and
Wa ter level measuring devices.
is used on the whole in fixed laboratory installations only.
However, there is a Variation of this method which uses a
I S 0 5168, Measuremen t of fluid flow - Estimation of uncer-
natura1 or artificial storage pond as a volumetric tank, but this
tainty of a flow-rate measurement.
application is not dealt with in this International Standard.
Owing to its high potential accuracy, this method is often used
as a primary method for calibrating other methods or devices
3 Symbols and definitions
for volume flow-rate measurement or for mass flow-rate
measurement; for the latter method or device, it is necessary to
know the density of the liquid accurately.
3.1 Symbols (see also ISO 4006)
Table 1
-
SI unit
Symbol Quantity Dimensions
* *
Random uncertainty, in absolute terms
eR
- -
Random uncertainty, as a percentage
ER
* *
Systematic uncertainty, in absolute terms
eS
- -
Systematic uncertainty, as a percentage
ES
MT-’ kgls
Mass flow-rate
4rn
LST-” m3/s
Volume flow-rate
qv
t Filling time of the tank T
V L3 nb
Discharged or measured volume
m
2 Liquid level in the tank L
ML-3 kg/m3
Density
e
* The dimensions and units are those of the quantities in question.

ISO 8316 : 1987 (El
3.2 Definitions One Variation of this method uses two tanks which are suc-
cessively filled (see 6.3). A further Variation, given in annex D,
uses a valve instead of a diverter mechanism to Start and stop
For the purposes of this International Standard, the definitions
the flow into a volumetric tank.
given in ISO 4006 apply. Only terms which are used with a par-
ticular meaning or the meaning of which might be usefully
a valve ins tead of a diverter that
Care shall be taken when using
restated are defined below. The definitions of some of the
the flow-rate does not Change when t he valve is operated.
terms concerned with error analysis are given in ISO 5168.
4.1.2 Dynamit gauging method
3.2.1 static gauging: A method by which the net volume of
liquid collected is deduced from measurements of liquid levels
The principle of the flow-rate measurement method by
(i.e. gauging& made respectively before and after the liquid
volumetric dynamic gauging (see figure 2 for a schematic
has been diverted for a measured time interval into the gauging
diagram of a typical installation) is
tank, to determine the volume contained in the tank.
-
to let liquid collect in the tank to a predetermined initial
level (and thus volume) , at w Nhich time the timer is started;
3.2.2 dynamic gauging: A method by which the net volume
of liquid collected is deduced from gaugings made while liquid
-
to stop the timer when a second predetermined final
flow is being delivered into the gauging tank. (A diverter is not
level (and thus volume) is reached and then to drain the
required with this method.)
liquid collected.
The flow-rate is then derived as explained in clause 7.
3.2.3 diverter: A device which diverts the flow either to the
gauging tank or to its by-pass without changing the flow-rate
during the measurement interval.
4.1.3 Comparison of instantaneous and mean flow-rates
lt should be emphasized that only the mean value of flow-rate
3.2.4 flow stabilizer: A device inserted into the measuring
for the filling period is given by the volumetric method. Instan-
System, ensuring a stable flow-rate in the conduit being sup-
taneous values of flow-rate as obtained on another instrument
plied with liquid; for example, a constant Ievel head tank, the
or meter in the flow circuit may be compared with the mean
level of liquid in which is controlled by a weir of adequate
flow-rate only if the flow is kept stable during the measurement
length.
interval, by a flow-stabilizing device, or if the instantaneous
values are properly time-averaged during the whole filling
period.
4 Principle
4.2 Accuracy of the method
4.1 Statement of the principle
uncertainty in the volumetric
4.2.1 Overall
measu rement
4.1.1 Static gauging method
The volumetric method gives a measurement of flow-rate
The principle of the flow-rate measurement method by
which, in principle, requires only level and time measurements.
volumetric static gauging (see figure 1 for a schematic diagram After the weighing method, the static gauging method in a
of a typical installation) is
volumetric tank may be considered as one of the most accurate
of all flow-rate measuring methods, particularly if the precau-
tions given in 4.2.2 are taken. For this reason, it is often used as
- to determine the i nitial volume of liquid contained in the
a Standard or calibration method. When the installation is
tank;
carefully constructed, maintained and used, an uncertainty of
k 0,l % to + 0,2 % (with 95 % confidence limits) may be
-
to divert the flow into the volumetric tank, until it is
achieved.
considered to contain a sufficient quantity to attain the
desired accuracy, by Operation of a diverter which actuates
4.2.2 Requirements for accurate measurements
a timer to measure the filling time;
The volu metric method gives an accurate measurement of
-
to determine the final volume of liquid contained in the
flow-rate provid ed that
tank. The volume contained at the initial and at the final
times is obtained by reading the liquid levels in the tank and
a) there is no leak in the flow ci rcuit and there is no
by reference to a preliminary calibration which gives the
un measured leakage flow across the diver
ter ;
level-volume relationship.
b) the conduit is running full at the measuring section and
iquid col-
The fl ow-rate is then derived from the volume of I
there is no vapour or air-leck between the measuring sec-
lected and the filling time as explain ed in clause 7.
tion and the volumetric tank;
ISO 8316 : 1987 (E)
f) the level measuring devices and the means for starting
c) there is no accumulation (or depletion) of liquid in a part
and stopping the timer achieve the required accuracies;
of the circuit by thermal contraction (or expansion) and
there is no accumulation (or depletion) by Change in vapour
or gas volume contained unknowingly in the flow circuit; g) the time required by the diverter (for the static gauging
method) for traversing is short with respect to the filling
care has been taken to avoid any leakage from or un- time, the timer being started and stopped while the diverter
d)
is crossing the hydraulic centreline (this Position shall be
wanted flow into the tank, absorption of liquid by the Walls
or their coatings, deformation of the Walls etc.; checked and adjusted, if necessary, using the methods
described in annex AI;
e) the level-volume relationship in the tank has been
h) the temperature of the liquid flowing through the
established by transferring known volumes, or by calcula-
flowmeter under test is either the same as that collected in
tion from dimensional measurements of the tank, as
the volumetric tank or it is corrected accordingly.
specified in 5.5;
Constant level
head tank
Flowmeter under
calibration Flow control valve
u
-
Alk
- _
-
Stilling weil
-
-
-
-
* --
r
Volumetric tank
Figure 1 - Schematic diagram of a volumetric flow-rate installation using the static gauging method
ISO 8316 : 1987 (E)
Timer
r
Compressed
air supply
\
-
-_
-
-_
-
-
-
Displacement
devices
Flow stabil i zer
Measuring
chamber
\
Volumetric tank
Leve I sei nsing
element
\
Storage tank
Pump
Q
Control valve
Flowmeter
Figure 2 - Schematic diagram of a volumetric flow-rate installation using the dynamic gauging method

ISO 8316 : 1987 (E)
an electrical or pneu matic actuator. The diverter shall in no way
Apparatus
influence the in the circuit during any
flow p hase of the
measurement procedure.
5.1 Diverter
However, for large flow-rates, which could involve excessive
The diverter is a moving device used to direct flow alternately
mechanical Stresses, a diverter with a proportionately langer
along its normal course or towards the volumetric tank. lt tan
travel time (1 to 2 s, for example) may be used provided that
be made up of a moving conduit or gutter, or by a baffle plate
the operating iaw is constant and any Variation in flow-rate
pivoting around a horizontal or vertical axis (see figure 3).
distribution as a function of diverter stroke is approximately
linear and is in any case known and tan be verified. Any
The motion of the diverter shall be sufficiently fast (less than hysteresis between the two directions of diverter travel shall
0,l s, for example) to reduce the possibility of a significant also be controlled.
error occurring in the measurement of the filling time. This is
In the design of the mechanical Parts of the diverter and its
achieved by ensuring, first, that the diverter travel across the
movement device, care shall be taken to ensure that no leakage
flow is rapid and, second, that the flow is in the form of a thin
or splashing of liquid occurs when liquid is either removed from
stream, which is produced by passing it through a nozzle slot.
Generally, this liquid stream has a length 15 to 50 times its the volumetric tank or allowed to flow from one diverter
channel to the othe
...

ISO
NORME INTERNATIONALE 8316
Première édition
1987-10-01
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEX,QYHAPO)jHAFI OPTAHM3A~MR Il0 CTAHflAPTM3A~MM
Mesure de débit des liquides dans les conduites
- Méthode par jaugeage d’un réservoir
fermées
volumétrique
Measurement of liquid flow in closed c8nduits - Method by collection of the liquid
in a volumetrie tank
Numéro de référence
1 ISO 8316: 1987 (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 normalement 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 internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 8316 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 30,
Mesure de débit des fluides dans les conduites fermées.
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
Organisation internationale de normalisation, 1987
Imprimé en Suisse
ii
ISO 8316 : 1987 (FI
Sommaire
Page
Objet et domaine d’application .
Références .
...............................................
Symboles et définitions
Principe .
.........................................................
Appareillage
Modeopératoire. .
Calculdudébit .
..............
Détermination de l’incertitude globale sur une mesure de débit
Annexes
A Corrections sur la mesure du temps de remplissage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B Masse volumique de l’eau pure à la pression atmosphérique
normalede101,325kPa.
C Exemple d’installation volumétrique mettant en œuvre
la méthode de jaugeage dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
D Exemple d’installation volumétrique mettant en œuvre
la méthode de démarrage-arrêt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
E Distribution de t de Student . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . .
III
Page blanche
ISO 8316 : 1987 (F)
NORME INTERNATIONALE
Mesure de débit des liquides dans les conduites
fermées - Méthode par jaugeage d’un réservoir
volumétrique
Du fait de la grande précision qu’elle peut atteindre, cette
1 Objet et domaine d’application
méthode est souvent utilisée comme méthode primaire pour
La présente Norme internationale spécifie la méthode de mesu- étalonner d’autres méthodes ou appareils de mesure du débit-
rage d’un débit de liquide en conduite fermée par la détermina- volume ou du débit-masse, sous réserve pour ce dernier que la
masse volumique du liquide soit connue avec précision.
tion du volume de liquide parvenant dans une capacité jaugée
au cours d’un certain laps de temps. Elle traite en particulier de
Si l’installation de mesure par jaugeage volumétrique est utili-
l’appareillage de mesure, du mode opératoire, du mode de cal-
sée pour les besoins de la métrologie légale, elle doit être agréée
cul du débit et de la détermination des incertitudes sur les résul-
par les services métrologiques nationaux. De telles installations
tats de mesure.
sont alors soumises à des inspections périodiques, à intervalles
fixes. En l’absence de service métrologique national, une certifi-
Telle qu’elle est décrite, la méthode peut être appliquée à tout
cation des mesures physiques do! base (longueurs, temps et
liquide, à condition
températures) et une analyse des erreurs selon les prescriptions
de la présente Norme internationale et de I’ISO 5168 peuvent
a) que sa pression de vapeur saturante soit suffisamment
tenir lieu d’agrément au regard de la métrologie légale.
faible pour que la perte de liquide par évaporation dans la
capacité jaugée n’affecte pas la précision de mesure recher-
L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme interna-
chée;
tionale. Les annexes B à E ne sont données toutefois qu’à titre
d’information.
b) que sa viscosité soit suffisamment faible pour ne pas
fausser ou retarder exagérément la mesure du niveau dans
la capacité jaugée;
2 Références
ISO 4006, Mesure de débit des fluides dans les conduites fer-
c) qu’il ne soit ni agressif, ni toxique.
mée - Vocabulaire et symboles.
II n’y a pas de limite de principe à l’emploi de la présente
ISO 4185, Mesure de débit des liquides dans les conduites fer-
méthode, mais pour des raisons pratiques, celle-ci n’est géné-
mées - Méthode par pesée.
ralement utilisée que pour des débits inférieurs à 1,5 m3/s envi-
ron et dans des installations fixes de laboratoire. II existe cepen-
ISO 4373, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou-
dant une variante de cette méthode qui utilise comme réservoir
verts - Appareils de mesure du niveau de l’eau.
jaugé un bassin de retenue, naturel ou artificiel, mais cette
application ne fait pas l’objet de la présente Norme inter- I SO 5168, Mesure de débit des fluides - Calcul de l’erreur
nationale. limite sur une mesure de débit.
Tableau 1
Symbole Grandeur Dimensions 1 Unité SI
* *
Incertitude aléatoire, en valeur absolue
eR
- -
Incertitude aléatoire, en valeur relative
ER
* *
Incertitude systématique, en valeur absolue
es
-
-
Incertitude systématique, en valeur relative
ES r ~~
i
MT-’
Débit-masse kg/s
4rn
Débit-volume LST-’ m3ls
qv
t Temps de remplissage du réservoir T
Volume stocké dans le réservoir L3 rz3
V
.
Niveau du liquide dans le réservoir L m
Masse volumique du liquide ML-3
kglm3
e
* Les dimensions et les unités sont celles de la grandeur considérée.

ISO 8316 : 1987 (F)
Une variante de cette méthode consiste à utiliser deux réser-
3 Symboles et définitions
voirs jumelés que l’on remplit successivement (voir 6.3). Une
autre variante, décrite à l’annexe E, utilise une vanne au lieu
31 . Symboles (voir également ISO 4006)
d’un partiteur pour diriger l’écoulement vers le réservoir volu-
métrique et pour l’en dévier.
32 . Définitions
Si une vanne est utilisée au lieu d’un partiteur, il faut prendre
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les défini-
les précautions pour que le débit ne change pas pendant la
tions lonnées dans I’ISO 4066 sont applicables. Les définitions
manoeuvre de la vanne.
suivantes ne sont données que pour des termes employés dans
un sens spécial ou dont il semble utile de rappeler la significa-
tion. Les définitions de certains termes relatifs à l’analyse des 4.1.2 Méthode de jaugeage dynamique
erreurs sont données dans I’ISO 5168.
Le principe de la méthode de mesure d’un débit par jaugeage
volumétrique dynamique (voir le schéma type d’une installation
3.2.1 jaugeage statique: Méthode par laquelle le volume net
à la figure 2) consiste à:
du liquide écoulé est déduit de mesures du niveau permettant
de déterminer les volumes contenus dans le réservoir, d’une
-
recueillir le liquide dans le réservoir jusqu’à atteindre un
part avant la déviation de l’écoulement vers le réservoir et
niveau, et donc un volume initial, préalablement choisi,
d’autre part après sa déviation du réservoir vers le circuit de
auquel le chronomètre est déclenché;
contournement après un laps de temps déterminé.
-
arrêter le chronomètre lorsqu’un niveau final, et donc
jaugeage dynamique: Méthode par laquelle le volume
3.2.2
un volume final, préalablement choisi, est atteint et dévier le
net du liquide écoulé est déduit de mesures de capacité faites
liquide recueilli.
pendant que le liquide s’écoule dans le réservoir (avec cette
méthode, un partiteur n’est pas nécessaire).
Calculer alors le débit comme indiqué au chapitre 7.
3.2.3 partiteur: Dispositif qui oriente l’écoulement soit vers
4.1.3 Comparaison du débit moyen et du débit
le réservoir jaugé soit vers son circuit de contournement sans
instantané
perturber le débit au cours de la mesure.
II faut souligner que seule la valeur moyenne du débit pendant
3.2.4 stabilisateur de débit: Dispositif inséré dans le circuit
la durée du remplissage peut être obtenue par la méthode de
de mesure assurant dans le circuit un écoulement stable. Ce
jaugeage volumétrique. Les valeurs instantanées du débit, four-
peut être, par exemple, un bac à niveau constant dans lequel le
nies par un autre instrument placé dans le circuit, ne peuvent
niveau est réglé par une arête déversante suffisamment longue.
être comparées à cette valeur moyenne que si le régime est sta-
ble pendant la durée de la mesure, ce qui sera assuré par un dis-
positif de stabilisation de l’écoulement, ou si les valeurs instan-
4 Principe
tanées sont convenablement moyennées pendant toute la
durée du remplissage.
4.1 Exposé du principe
4.2 Précision de la méthode
4.1 .l Méthode de jaugeage statique
4.2.1 Incertitude globale sur la mesure par jaugeage
Le principe de la méthode de mesure d’un débit par jaugeage
volumétrique
volumétrique statique (voir le schéma type d’une installation à
la figue 1) consiste à:
Le jaugeage volumétrique est une méthode de mesure du débit
contenu dans le
- détermine r le volume initial de I iquide qui ne nécessite en principe que des mesures de niveau et de
réservoir ; temps. À condition que soient prises les précautions énumé-
rées en 4.2.2, cette méthode peut être considérée comme l’une
- détourner l’écoulement vers celui-ci puis, lorsqu’on
des plus précises, après la méthode par pesée, des méthodes
considère que le réservoir contient une quantité de liquide
de mesure du débit, et c’est à ce titre qu’elle est souvent utilisée
suffisante pour obtenir la précision recherchée, le détourner
comme méthode étalon. Avec une installation construite,
à nouveau hors de celui-ci, à l’aide d’un partiteur comman-
entretenue et utilisée avec soin, on peut obtenir une incertitude
dant un chronomètre pour la mesure du temps de remplis-
(au niveau de confiance de 95 %) de l’ordre de k 0,l % à
sage;
rt: 0,2 %.
- déterminer le volume final de liquide contenu. dans le
réservoir. Les volumes contenus à l’instant initial et à I’ins- 4.2.2 Conditions à respecter pour une mesure précise
tant final sont obtenus à partir des lectures du niveau du
liquide dans le réservoir et des résultats d’un étalonnage La méthode volumétrique fournit une mesure précise du débit à
préalable fournissant la relation hauteur-volume.
condition :
Iii et
Calculer alors le débit à partir du volume de liquide recuei a) qu’il n’existe ni fuite dans le circuit, ni écoulement para-
du temps de remplissage comme indiqué au chapitre 7. site à travers le partiteur;
ISO 8316 : 1W IF)
f) que le chronomètre, son dispositif de commande et
b) que la conduite soit entièrement remplie de liquide dans
l’appareillage de mesure des niveaux assurent la précision
la section de mesurage et qu’il n’existe pas, entre celle-ci et
le réservoir volumétrique, de poche d’air ou de vapeur; requise;
c) qu’il ne se produise pas d’accumulation (ni de restitu-
g) que le temps de basculement du partiteur (dans la
tion) de liquide dans une portion du circuit par contraction
méthode statique) soit petit par rapport à la durée de rem-
(ou expansion) thermique ou par variation du volume de
plissage, le chronomètre étant mis en marche et arrêté lors-
vapeur ou de gaz dans le circuit à l’insu de l’opérateur;
que le partiteur traverse la veine moyenne de l’écoulement.
Les instants du démarrage et de l’arrêt du chronomètre doi-
d) qu’on ait veillé à éviter toute fuite ou apport dans le
vent être contrôlés et éventuellement réajustés conformé-
réservoir, absorption de liquide par les parois ou leur revête-
ment à l’annexe A;
ment, déformation des parois, etc. ;
h) que la température du liquide s’écoulant dans le débit-
e) que la relation niveau-volume du réservoir ait été établie
mètre à étalonner soit identique à celle du liquide recueilli
par empotage de volumes connus ou par calcul à partir de
dans le réservoir volumétrique ou bien qu’elle soit mesurée
mesures dimensionnelles du réservoir, comme il est précisé
en 5.5; et que les corrections correspondantes soient apportées.
--
-_-- --
Bac à
-- ._-
---- -
-. - -
niveau constant
\;1’-){ /
- -
Débitmètre
à étalonner Vanne de réglage
Partiteur
‘f
Trop-plein
t t
,
Limnimètre
>Y
Citerne
---~_ - -
~_ ._
__.-_-_ _ --
_--__-~- .~-----
Pompe
_.- _ .-. - --- -- ---
--_-_ ._ -----. _--- ---- - -_-
Tube de mesure
_---. - .-
@
_ _ -- - --.^ ~--
c
Réservoir
volumétrique
Schéma type d’une installation de jaugeage volumétrique par la méthode statique
Figure 1 -
ISO 8316 : 1987 (FI
Chronomètre
r
Alimentation
d’air comprimé
-
- -
-- -
- _ -
-
--
-
- -
-
-.
- -_
Corps de
jaugeage
Stabilisateur
de débit
Chambre
de mesure
Réservoir
>
volumétrique
Capteur
Fde niveau
I
Y
Vanne de réglage
Débitmètre
Schéma type d’une installation de jaugeage volumétrique par la méthode dynamique
Figure 2 -
ISO 8316 : 1987 (FI
un moteur électrique ou pneumatique. Le partiteur ne doit en
5 Appareillage
aucune manière influer sur l’écoulement dans le circuit durant
une quelconque phase des mesures.
5.1 Partiteur
Toutefois, pour les débits importants qui pourraient mettre en
Le partiteur est un dispositif mobile permettant de diriger alter-
nativement l’écoulement soit vers son cours normal soit vers le jeu des efforts excessifs, on peut ut
...

ISO
NORME INTERNATIONALE 8316
Première édition
1987-10-01
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEX,QYHAPO)jHAFI OPTAHM3A~MR Il0 CTAHflAPTM3A~MM
Mesure de débit des liquides dans les conduites
- Méthode par jaugeage d’un réservoir
fermées
volumétrique
Measurement of liquid flow in closed c8nduits - Method by collection of the liquid
in a volumetrie tank
Numéro de référence
1 ISO 8316: 1987 (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 normalement 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 internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 8316 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 30,
Mesure de débit des fluides dans les conduites fermées.
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
Organisation internationale de normalisation, 1987
Imprimé en Suisse
ii
ISO 8316 : 1987 (FI
Sommaire
Page
Objet et domaine d’application .
Références .
...............................................
Symboles et définitions
Principe .
.........................................................
Appareillage
Modeopératoire. .
Calculdudébit .
..............
Détermination de l’incertitude globale sur une mesure de débit
Annexes
A Corrections sur la mesure du temps de remplissage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B Masse volumique de l’eau pure à la pression atmosphérique
normalede101,325kPa.
C Exemple d’installation volumétrique mettant en œuvre
la méthode de jaugeage dynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
D Exemple d’installation volumétrique mettant en œuvre
la méthode de démarrage-arrêt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
E Distribution de t de Student . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . .
III
Page blanche
ISO 8316 : 1987 (F)
NORME INTERNATIONALE
Mesure de débit des liquides dans les conduites
fermées - Méthode par jaugeage d’un réservoir
volumétrique
Du fait de la grande précision qu’elle peut atteindre, cette
1 Objet et domaine d’application
méthode est souvent utilisée comme méthode primaire pour
La présente Norme internationale spécifie la méthode de mesu- étalonner d’autres méthodes ou appareils de mesure du débit-
rage d’un débit de liquide en conduite fermée par la détermina- volume ou du débit-masse, sous réserve pour ce dernier que la
masse volumique du liquide soit connue avec précision.
tion du volume de liquide parvenant dans une capacité jaugée
au cours d’un certain laps de temps. Elle traite en particulier de
Si l’installation de mesure par jaugeage volumétrique est utili-
l’appareillage de mesure, du mode opératoire, du mode de cal-
sée pour les besoins de la métrologie légale, elle doit être agréée
cul du débit et de la détermination des incertitudes sur les résul-
par les services métrologiques nationaux. De telles installations
tats de mesure.
sont alors soumises à des inspections périodiques, à intervalles
fixes. En l’absence de service métrologique national, une certifi-
Telle qu’elle est décrite, la méthode peut être appliquée à tout
cation des mesures physiques do! base (longueurs, temps et
liquide, à condition
températures) et une analyse des erreurs selon les prescriptions
de la présente Norme internationale et de I’ISO 5168 peuvent
a) que sa pression de vapeur saturante soit suffisamment
tenir lieu d’agrément au regard de la métrologie légale.
faible pour que la perte de liquide par évaporation dans la
capacité jaugée n’affecte pas la précision de mesure recher-
L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme interna-
chée;
tionale. Les annexes B à E ne sont données toutefois qu’à titre
d’information.
b) que sa viscosité soit suffisamment faible pour ne pas
fausser ou retarder exagérément la mesure du niveau dans
la capacité jaugée;
2 Références
ISO 4006, Mesure de débit des fluides dans les conduites fer-
c) qu’il ne soit ni agressif, ni toxique.
mée - Vocabulaire et symboles.
II n’y a pas de limite de principe à l’emploi de la présente
ISO 4185, Mesure de débit des liquides dans les conduites fer-
méthode, mais pour des raisons pratiques, celle-ci n’est géné-
mées - Méthode par pesée.
ralement utilisée que pour des débits inférieurs à 1,5 m3/s envi-
ron et dans des installations fixes de laboratoire. II existe cepen-
ISO 4373, Mesure de débit des liquides dans les canaux décou-
dant une variante de cette méthode qui utilise comme réservoir
verts - Appareils de mesure du niveau de l’eau.
jaugé un bassin de retenue, naturel ou artificiel, mais cette
application ne fait pas l’objet de la présente Norme inter- I SO 5168, Mesure de débit des fluides - Calcul de l’erreur
nationale. limite sur une mesure de débit.
Tableau 1
Symbole Grandeur Dimensions 1 Unité SI
* *
Incertitude aléatoire, en valeur absolue
eR
- -
Incertitude aléatoire, en valeur relative
ER
* *
Incertitude systématique, en valeur absolue
es
-
-
Incertitude systématique, en valeur relative
ES r ~~
i
MT-’
Débit-masse kg/s
4rn
Débit-volume LST-’ m3ls
qv
t Temps de remplissage du réservoir T
Volume stocké dans le réservoir L3 rz3
V
.
Niveau du liquide dans le réservoir L m
Masse volumique du liquide ML-3
kglm3
e
* Les dimensions et les unités sont celles de la grandeur considérée.

ISO 8316 : 1987 (F)
Une variante de cette méthode consiste à utiliser deux réser-
3 Symboles et définitions
voirs jumelés que l’on remplit successivement (voir 6.3). Une
autre variante, décrite à l’annexe E, utilise une vanne au lieu
31 . Symboles (voir également ISO 4006)
d’un partiteur pour diriger l’écoulement vers le réservoir volu-
métrique et pour l’en dévier.
32 . Définitions
Si une vanne est utilisée au lieu d’un partiteur, il faut prendre
Dans le cadre de la présente Norme internationale, les défini-
les précautions pour que le débit ne change pas pendant la
tions lonnées dans I’ISO 4066 sont applicables. Les définitions
manoeuvre de la vanne.
suivantes ne sont données que pour des termes employés dans
un sens spécial ou dont il semble utile de rappeler la significa-
tion. Les définitions de certains termes relatifs à l’analyse des 4.1.2 Méthode de jaugeage dynamique
erreurs sont données dans I’ISO 5168.
Le principe de la méthode de mesure d’un débit par jaugeage
volumétrique dynamique (voir le schéma type d’une installation
3.2.1 jaugeage statique: Méthode par laquelle le volume net
à la figure 2) consiste à:
du liquide écoulé est déduit de mesures du niveau permettant
de déterminer les volumes contenus dans le réservoir, d’une
-
recueillir le liquide dans le réservoir jusqu’à atteindre un
part avant la déviation de l’écoulement vers le réservoir et
niveau, et donc un volume initial, préalablement choisi,
d’autre part après sa déviation du réservoir vers le circuit de
auquel le chronomètre est déclenché;
contournement après un laps de temps déterminé.
-
arrêter le chronomètre lorsqu’un niveau final, et donc
jaugeage dynamique: Méthode par laquelle le volume
3.2.2
un volume final, préalablement choisi, est atteint et dévier le
net du liquide écoulé est déduit de mesures de capacité faites
liquide recueilli.
pendant que le liquide s’écoule dans le réservoir (avec cette
méthode, un partiteur n’est pas nécessaire).
Calculer alors le débit comme indiqué au chapitre 7.
3.2.3 partiteur: Dispositif qui oriente l’écoulement soit vers
4.1.3 Comparaison du débit moyen et du débit
le réservoir jaugé soit vers son circuit de contournement sans
instantané
perturber le débit au cours de la mesure.
II faut souligner que seule la valeur moyenne du débit pendant
3.2.4 stabilisateur de débit: Dispositif inséré dans le circuit
la durée du remplissage peut être obtenue par la méthode de
de mesure assurant dans le circuit un écoulement stable. Ce
jaugeage volumétrique. Les valeurs instantanées du débit, four-
peut être, par exemple, un bac à niveau constant dans lequel le
nies par un autre instrument placé dans le circuit, ne peuvent
niveau est réglé par une arête déversante suffisamment longue.
être comparées à cette valeur moyenne que si le régime est sta-
ble pendant la durée de la mesure, ce qui sera assuré par un dis-
positif de stabilisation de l’écoulement, ou si les valeurs instan-
4 Principe
tanées sont convenablement moyennées pendant toute la
durée du remplissage.
4.1 Exposé du principe
4.2 Précision de la méthode
4.1 .l Méthode de jaugeage statique
4.2.1 Incertitude globale sur la mesure par jaugeage
Le principe de la méthode de mesure d’un débit par jaugeage
volumétrique
volumétrique statique (voir le schéma type d’une installation à
la figue 1) consiste à:
Le jaugeage volumétrique est une méthode de mesure du débit
contenu dans le
- détermine r le volume initial de I iquide qui ne nécessite en principe que des mesures de niveau et de
réservoir ; temps. À condition que soient prises les précautions énumé-
rées en 4.2.2, cette méthode peut être considérée comme l’une
- détourner l’écoulement vers celui-ci puis, lorsqu’on
des plus précises, après la méthode par pesée, des méthodes
considère que le réservoir contient une quantité de liquide
de mesure du débit, et c’est à ce titre qu’elle est souvent utilisée
suffisante pour obtenir la précision recherchée, le détourner
comme méthode étalon. Avec une installation construite,
à nouveau hors de celui-ci, à l’aide d’un partiteur comman-
entretenue et utilisée avec soin, on peut obtenir une incertitude
dant un chronomètre pour la mesure du temps de remplis-
(au niveau de confiance de 95 %) de l’ordre de k 0,l % à
sage;
rt: 0,2 %.
- déterminer le volume final de liquide contenu. dans le
réservoir. Les volumes contenus à l’instant initial et à I’ins- 4.2.2 Conditions à respecter pour une mesure précise
tant final sont obtenus à partir des lectures du niveau du
liquide dans le réservoir et des résultats d’un étalonnage La méthode volumétrique fournit une mesure précise du débit à
préalable fournissant la relation hauteur-volume.
condition :
Iii et
Calculer alors le débit à partir du volume de liquide recuei a) qu’il n’existe ni fuite dans le circuit, ni écoulement para-
du temps de remplissage comme indiqué au chapitre 7. site à travers le partiteur;
ISO 8316 : 1W IF)
f) que le chronomètre, son dispositif de commande et
b) que la conduite soit entièrement remplie de liquide dans
l’appareillage de mesure des niveaux assurent la précision
la section de mesurage et qu’il n’existe pas, entre celle-ci et
le réservoir volumétrique, de poche d’air ou de vapeur; requise;
c) qu’il ne se produise pas d’accumulation (ni de restitu-
g) que le temps de basculement du partiteur (dans la
tion) de liquide dans une portion du circuit par contraction
méthode statique) soit petit par rapport à la durée de rem-
(ou expansion) thermique ou par variation du volume de
plissage, le chronomètre étant mis en marche et arrêté lors-
vapeur ou de gaz dans le circuit à l’insu de l’opérateur;
que le partiteur traverse la veine moyenne de l’écoulement.
Les instants du démarrage et de l’arrêt du chronomètre doi-
d) qu’on ait veillé à éviter toute fuite ou apport dans le
vent être contrôlés et éventuellement réajustés conformé-
réservoir, absorption de liquide par les parois ou leur revête-
ment à l’annexe A;
ment, déformation des parois, etc. ;
h) que la température du liquide s’écoulant dans le débit-
e) que la relation niveau-volume du réservoir ait été établie
mètre à étalonner soit identique à celle du liquide recueilli
par empotage de volumes connus ou par calcul à partir de
dans le réservoir volumétrique ou bien qu’elle soit mesurée
mesures dimensionnelles du réservoir, comme il est précisé
en 5.5; et que les corrections correspondantes soient apportées.
--
-_-- --
Bac à
-- ._-
---- -
-. - -
niveau constant
\;1’-){ /
- -
Débitmètre
à étalonner Vanne de réglage
Partiteur
‘f
Trop-plein
t t
,
Limnimètre
>Y
Citerne
---~_ - -
~_ ._
__.-_-_ _ --
_--__-~- .~-----
Pompe
_.- _ .-. - --- -- ---
--_-_ ._ -----. _--- ---- - -_-
Tube de mesure
_---. - .-
@
_ _ -- - --.^ ~--
c
Réservoir
volumétrique
Schéma type d’une installation de jaugeage volumétrique par la méthode statique
Figure 1 -
ISO 8316 : 1987 (FI
Chronomètre
r
Alimentation
d’air comprimé
-
- -
-- -
- _ -
-
--
-
- -
-
-.
- -_
Corps de
jaugeage
Stabilisateur
de débit
Chambre
de mesure
Réservoir
>
volumétrique
Capteur
Fde niveau
I
Y
Vanne de réglage
Débitmètre
Schéma type d’une installation de jaugeage volumétrique par la méthode dynamique
Figure 2 -
ISO 8316 : 1987 (FI
un moteur électrique ou pneumatique. Le partiteur ne doit en
5 Appareillage
aucune manière influer sur l’écoulement dans le circuit durant
une quelconque phase des mesures.
5.1 Partiteur
Toutefois, pour les débits importants qui pourraient mettre en
Le partiteur est un dispositif mobile permettant de diriger alter-
nativement l’écoulement soit vers son cours normal soit vers le jeu des efforts excessifs, on peut ut
...