ISO 15212-1:1998
(Main)Oscillation-type density meters — Part 1: Laboratory instruments
Oscillation-type density meters — Part 1: Laboratory instruments
Densimètres à oscillations — Partie 1: Instruments de laboratoire
La présente partie de l'ISO 15212 spécifie les exigences de métrologie et autres applicables aux densimètres à oscillations utilisés dans les laboratoires pour tous les types d'échantillons de fluides homogènes. En outre, elle présente une méthode d'ajustage et d'étalonnage des instruments de laboratoire. Ces instruments sont des éléments isolés ou font partie d'un équipement de mesure complexe fournissant d'autres paramètres d'essai sur l'échantillon. La présente partie de l'ISO 15212 ne décrit pas la méthode d'utilisation des densimètres dans le cas d'applications ou de produits particuliers, tels que les produits pétroliers ou les boissons; de telles méthodes d'utilisation peuvent être définies par des organismes tels que l'ISO ou des agences gouvernementales compétentes. La présente partie de l'ISO 15212 ne définit pas la spécification d'un instrument pour une application particulière quelconque. Pour obtenir ces informations, il convient de se référer à la norme traitant de la méthode d'utilisation. La présente partie de l'ISO 15212 est destinée aux fabricants de densimètres et aux organismes procédant aux essais et à la certification de conformité des densimètres. En outre, cette partie de l'ISO 15212 présente des recommandations pour l'ajustage et l'étalonnage des densimètres par l'utilisateur.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15212-1
First edition
1998-10-01
Oscillation-type density meters —
Part 1:
Laboratory instruments
Densimètres à oscillations —
Partie 1: Instruments de laboratoire
A
Reference number
Contents Page
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Definitions .2
4 Principle and functional units .2
4.1 Measuring principle.2
4.2 Functional units .2
5 Density sensor .3
5.1 Sensor material.3
5.2 Sensor design .3
6 Requirements and tests .4
6.1 Oscillation system .4
6.2 Temperature control and measurement.5
6.3 Displays .7
6.4 Auxiliary units and data transfer.7
6.5 Safety requirements .8
6.6 Electromagnetic compatibility.8
7 Adjustment .8
8 Calibration .8
8.1 Density reference liquids .8
8.2 Particular density reference liquids.9
8.3 Calibration requirements .9
8.4 Calibration procedure.9
© ISO 1998
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Switzerland
Internet iso@iso.ch
Printed in Switzerland
ii
©
ISO ISO 15212-1:1998(E)
9 Density meter accuracy . 10
10 Manual . 10
11 Marking . 11
Annex A (normative) Density and compressibility of pure water . 12
Annex B (normative) Density of moist air . 17
Annex C (informative) Bibliography . 20
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©
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
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 15212-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 48, Laboratory glassware and
related apparatus, Subcommittee SC 4, Density measuring instruments.
ISO 15212 consists of the following parts, under the general title Oscillation-type density meters:
Part 1: Laboratory instruments
Part 2: Process instruments for liquids
Annexes A and B form an integral part of this part of ISO 15212. Annex C is for information only.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO ISO 15212-1:1998(E)
Oscillation-type density meters —
Part 1:
Laboratory instruments
1 Scope
This part of ISO 15212 specifies metrological and other requirements for oscillation-type density meters which are used
in laboratories for all kinds of homogeneous fluid samples. In addition, a method for adjustment and calibration of
laboratory instruments is given. The instruments are either stand-alone units or part of more complex measuring
equipment supplying additional test parameters of the sample.
This part of ISO 15212 does not describe the method of use of density meters for particular applications or products
such as petroleum products or beverages. Such methods of use can be defined by relevant institutions such as ISO or
responsible government agencies.
This part of ISO 15212 does not define an instrument specification for any particular application. For this information
reference should be made to the relevant standard covering the method of use.
This part of ISO 15212 is addressed to manufacturers of density meters and to bodies testing and certifying the
conformity of density meters. In addition, this part of ISO 15212 gives recommendations for adjustment and calibration
of density meters by the user.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part of
ISO 15212. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision, and
parties to agreements based on this part of ISO 15212 are encouraged to investigate the possibility of applying the
most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid
International Standards.
ISO 3585:1998, Borosilicate glass 3.3 — Properties.
ISO 3696:1987, Water for analytical laboratory use — Specification and test methods.
IEC 61010-1:1990, Safety requirements for electrical equipment for measurement, control and laboratory use — Part 1:
General requirements.
IEC 61326-1:1997, Electrical equipment for measurement, control and laboratory use — EMC requirements — Part 1:
General requirements.
1)
IEC 61326-1:— , Amendment 1.
1) To be published.
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ISO
3 Definitions
For the purposes of this part of ISO 15212, the following definitions apply.
NOTE The definitions and terms used are in agreement with the "International Vocabulary of Basic and General Terms in
Metrology".
3.1
adjustment (of a density meter)
operation of bringing the instrument to a state of performance suitable for its use, by setting or adjusting the density
instrument constants
NOTE By adjustment, systematic measuring deviations are removed to an extent which is necessary for the provided
application. Adjustment demands an intervention which permanently modifies the instrument.
3.2
calibration (of a density meter)
set of operations that establishes the relationship between the reference density of standards and the
corresponding density reading of the instrument
NOTE By calibration, no intervention is made which permanently modifies, for example, the instrument constants set
during the adjustment procedure.
3.3
parasitic resonant points (of a density meter)
those oscillation frequencies at which the natural frequency of the density sensor is affected by oscillations of the
"counter mass", comprising the rest of the instrument
4 Principle and functional units
4.1 Measuring principle
The sensors used in density meters are electrically or mechanically induced oscillating systems, whose oscillation
frequencies or periods are a function of the sample density. Depending on the sensor design, the sensor can either
contain the fluid sample or be immersed in it. Instrument constants of the adjusted density meter are used to calculate
the sample density from the oscillation frequency or oscillation period.
4.2 Functional units
Oscillation-type density meters shall consist of the following functional units:
a) a density sensor capable of either being filled with the sample or of being immersed in it;
b) a device to excite and control sensor oscillation;
c) a device to determine and display the density and the oscillation frequency or period;
d) a device to determine and display the sample temperature for which the measured density is valid;
e) a system to detect and display malfunctions and operator errors.
The functional units a) to c) are designated as the oscillation system. In addition, oscillation-type density meters can
incorporate the following functional units:
f) a unit for controlling the temperature of the sample and density sensor;
g) sampling devices;
h) sensor cleaning devices.
All functional units a) to h) can be integrated into a single instrument or can be separate units.
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ISO
Key
A Density sensor (4.2a) D Temperature measurement (4.2d)
B Excitation transmitter (4.2b) E Functional monitoring (4.2e)
C Signal evaluation (4.2c)
Figure 1 — Functional units of a density meter
5 Density sensor
5.1 Sensor material
Density sensor materials can be, for example, borosilicate glass 3.3 in accordance with ISO 3585, metal, metal alloys
or plastics. The material is considered to be suitable if it shows in resistance tables the highest class of resistance
against the samples to be measured and the cleaning agents to be used in the density meter. Erosion as well as
special forms of corrosion shall be considered in this respect. Where there is no literature or practical data available,
the resistance of the sensor material should be tested as follows.
a) Weigh a clean and dry test piece identical to the sensor material. The maximum permissible error of the
balance shall not exceed 0,01 % of the test-piece mass.
b) Immerse the test piece in the fluid to be measured with the sensor, under the intended measuring conditions,
e.g. temperature and pressure.
c) After 12 h remove, clean, dry and weigh the test piece.
The sensor material is considered to be resistant if the mass of the test piece is changed by the test procedure by
less than + 0,05 %.
5.2 Sensor design
Density sensors can be designed as straight, U-formed or omega-formed tubes. Other designs are tuning-forks,
cylinders, bells or membranes. All designs which conform to the functional principle in accordance with 4.1 can be
constructed.
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ISO
6 Requirements and tests
All the tests of clause 6 are intended to be type tests.
6.1 Oscillation system
6.1.1 Drift
6.1.1.1 Within 24 h, the drift of the displayed density Δρ at a constant temperature of 20 °C shall not exceed 1 %
of the maximum permissible error specified by the manufacturer of the instrument.
If the density meter is not designed for a measuring temperature of 20 °C, the drift at the mean measuring temperature
of the density meter shall not exceed 5 % of the specified maximum permissible error.
6.1.1.2 Switch on the instrument and allow the temperature to equilibrate for 24 h.
Adjust the instrument (see clause 7) in accordance with the manufacturer's instructions.
Fill the instrument three times and measure the density of water of Grade 2 in accordance with ISO 3696 at
(20 + 0,1) °C. Record the mean value of the threefold measurement ρ .
Repeat the measurement (without a new adjustment) and repeat the mean value calculation ρ after a minimum of
10 days. The instrument and thermostating device shall be in operation during the whole test procedure.
To calculate the drift, use the following equation:
rr-
Dr =
Dt
where Δt is the difference in days between the two threefold measurements.
If the density meter is not designed for a measuring temperature of 20 °C, testing shall be performed at the mean
measuring temperature of the density meter.
6.1.2 Effect of sample viscosity
6.1.2.1 The oscillation system sha
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15212-1
Première édition
1998-10-01
Densimètres à oscillations —
Partie 1:
Instruments de laboratoire
Oscillation-type density meters —
Part 1: Laboratory instruments
A
Numéro de référence
ISO15212-1:1998(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Définitions .2
4 Principe et unités fonctionnelles .2
4.1 Principe de mesurage.2
4.2 Unités fonctionnelles .2
5 Capteur de densité.3
5.1 Matériau du capteur.3
5.2 Modèle de conception du capteur.3
6 Exigences et essais.4
6.1 Système d'oscillation .4
6.2 Contrôle et mesurage de la température.5
6.3 Affichages.7
6.4 Éléments auxiliaires et transfert de données .7
6.5 Exigences de sécurité .8
6.6 Compatibilité électromagnétique.8
7 Ajustage.8
8 Étalonnage.8
8.1 Densité des liquides de référence.8
8.2 Liquides de référence ayant une densité particulière.9
8.3 Exigences d'étalonnage .9
© ISO 1998
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque
forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet iso@iso.ch
Version française tirée en 1999
Imprimé en Suisse
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© ISO
8.4 Mode opératoire d'étalonnage. 9
9 Exactitude du densimètre. 10
10 Manuel . 10
11 Marquage. 11
Annexe A (normative) Densité et compressibilité de l'eau pure . 12
Annexe B (normative) Densité de l'air humide. 16
Annex C (informative) Bibliographie . 19
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© ISO
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
La Norme internationale ISO 15212-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 48, Verrerie de laboratoire et
appareils connexes, sous-comité SC 4, Instruments de mesure de la densité.
L'ISO 15212 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Densimètres à oscillations:
Partie 1: Instruments de laboratoire
Partie 2: Instruments pour le traitement des liquides
Les annexes A et B font partie intégrante de la présente Norme internationale. L'annexe C est donnée uniquement
à titre d'information
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NORME INTERNATIONALE © ISO ISO 15212-1:1998(F)
Densimètre à oscillations —
Partie 1:
Instruments de laboratoire
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 15212 spécifie les exigences de métrologie et autres applicables aux densimètres à
oscillations utilisés dans les laboratoires pour tous les types d'échantillons de fluides homogènes. En outre, elle
présente une méthode d'ajustage et d'étalonnage des instruments de laboratoire. Ces instruments sont des
éléments isolés ou font partie d'un équipement de mesure complexe fournissant d'autres paramètres d'essai sur
l'échantillon.
La présente partie de l'ISO 15212 ne décrit pas la méthode d'utilisation des densimètres dans le cas d'applications
ou de produits particuliers, tels que les produits pétroliers ou les boissons; de telles méthodes d'utilisation peuvent
être définies par des organismes tels que l'ISO ou des agences gouvernementales compétentes.
La présente partie de l'ISO 15212 ne définit pas la spécification d'un instrument pour une application particulière
quelconque. Pour obtenir ces informations, il convient de se référer à la norme traitant de la méthode d'utilisation.
La présente partie de l'ISO 15212 est destinée aux fabricants de densimètres et aux organismes procédant aux
essais et à la certification de conformité des densimètres. En outre, cette partie de l'ISO 15212 présente des
recommandations pour l'ajustage et l'étalonnage des densimètres par l'utilisateur.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 15212. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
partie de l'ISO 15212 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 3585:1998, Verre borocilicaté 3.3 — Propriétés.
ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analytique — Spécification et méthodes d'essai.
CEI 61010-1:1990, Règles de sécurité pour appareils électriques de mesurage, de régulation et de laboratoire. —
Partie 1: Prescriptions générales.
CEI 61326-1:1997, Matériels électriques de mesure, de commande et de laboratoire — Prescriptions relatives à la
CEM — Partie 1: Prescriptions générales.
1)
CEI 61326-1:— , Amendement.
1) À publier.
© ISO
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 15212, les définitions suivantes s'appliquent.
NOTE Les définitions et termes utilisés sont conformes au Vocabulaire international des termes fondamentaux et
généraux de métrologie.
3.1
ajustage (d'un densimètre)
opération destinée à amener l'appareil à un fonctionnement convenable pour son utilisation en réglant ou en
ajustant les constantes du densimètre
NOTE En procédant à l'ajustage, on élimine les écarts systématiques de mesurage dans la mesure nécessaire à
l'application prévue. L'ajustage exige une intervention qui modifie définitivement l'instrument.
3.2
étalonnage (d'un densimètre)
ensemble d'opérations établissant la relation entre la densité de référence d'étalons et la densité correspondante
indiquée par l'instrument
NOTE Lors de l'étalonnage, il ne se produit aucune intervention qui modifie, par exemple, définitivement les constantes de
l'instrument fixée au cours de l'ajustage.
3.3
points de résonance parasites (d'un densimètre)
fréquences d'oscillation où les oscillations de la «contre-masse», comprenant le reste de l'instrument, affectent la
fréquence propre du capteur de densité
4 Principe et unités fonctionnelles
4.1 Principe de mesurage
Les capteurs utilisés dans les densimètres sont des systèmes oscillants à induction électrique ou mécanique dont
les fréquences ou périodes d'oscillation sont fonction de la densité de l'échantillon. Selon sa conception, le capteur
peut contenir l'échantillon de fluide ou y être immergé. Les constantes de l'instrument d'un densimètre ajusté sont
utilisées pour calculer la densité de l'échantillon à partir de la fréquence ou de la période d'oscillations.
4.2 Unités fonctionnelles
Les densimètres à oscillations doivent comporter les unités fonctionnelles suivantes:
a) un capteur de densité pouvant être rempli avec l'échantillon ou être immergé dans cet échantillon;
b) un dispositif d'excitation et de commande de l'oscillation du capteur;
c) un dispositif destiné à déterminer et à afficher la densité et la fréquence ou la période d'oscillation;
d) un dispositif destiné à déterminer et à afficher la température de l'échantillon pour laquelle la densité mesurée
est valable;
e) un système de détection et d'affichage des dysfonctionnements et des erreurs de l'opérateur.
Les unités fonctionnelles a) à c) sont appelées système d'oscillation. De plus, les unités fonctionnelles suivantes
peuvent faire partie des densimètres à oscillations:
f) une unité de contrôle de la température de l'échantillon et du capteur de densité;
g) des dispositifs d'échantillonnage;
h) des dispositifs de nettoyage du capteur.
© ISO
Toutes les unités fonctionnelles de a) à h) peuvent être intégrées dans un seul instrument ou constituer des unités
distinctes.
Légende C Évaluation des signaux [4.2c)]
A Capteur de densité [4.2a)] D Mesurage de la température [4.2d)]
B Dispositif d'excitation [4.2b)] E Surveillance du fonctionnement [4.2e)]
Figure 1 — Unités fonctionnelles d'un densimètre
5 Capteur de densité
5.1 Matériau du capteur
Le capteur de densité peut être, par exemple, en verre borosilicaté 3.3, conformément à l'ISO 3585, en métal, en
alliages de métaux ou en matière plastique. Le matériau est jugé approprié s'il présente, sur les tableaux de
résistances, la classe la plus élevée de résistance en fonction des échantillons à mesurer et des agents nettoyants
à utiliser dans le densimètre. À cet égard, il faut prendre en compte l'érosion ainsi que des formes particulières de
corrosion. En l'absence de publications ou de données pratiques, il convient de soumettre la résistance du matériau
du capteur à l'essai suivant.
a) Peser une éprouvette propre et sèche identique au matériau du capteur. L'erreur maximale tolérée de la
balance ne doit pas dépasser 0,01 % de la masse de l'éprouvette.
b) Immerger l'éprouvette dans le fluide à mesurer avec le capteur, dans les conditions de mesurage prévues, par
exemple de température et de pression.
c) Au bout de 12 h, retirer, nettoyer, sécher et peser l'éprouvette.
Le matériau du capteur est jugé résistant si l'essai modifie la masse de l'éprouvette de moins de ± 0,05 %.
5.2 Modèle de conception du capteur
Les capteurs de densité peuvent être des tubes droits, en U ou en forme de oméga. Les diapasons, cylindres
vibrants, cloches ou membranes constituent d'autres modèles. Tous les modèles respectant le principe de
fonctionnement conforme à 4.1 peuvent être construits.
© ISO
6 Exigences et essais
Tous les essais de l'article 6 sont destinés à être des essais de type.
6.1 Système d'oscillation
6.1.1 Dérive
6.1.1.1 En 24 h, la dérive de la densité affichée Dr , à température constante de 20 °C, ne doit pas dépasser 1 %
de l'erreur maximale tolérée, spécifiée par le fabricant de l'instrument.
Si le densimètre n'est pas conçu pour une température de mesurage de 20 °C, la dérive, à la température moyenne
de mesurage du densimètre, ne doit pas dépasser 5 % de l'erreur maximale tolérée spécifiée.
6.1.1.2 Mettre l'instrument en marche et en température pendant 24 h.
Ajuster l'instrument (voir l'article 7) conformément aux instructions du fabricant.
Remp
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.