ISO 11614:1999
(Main)Reciprocating internal combustion compression-ignition engines - Apparatus for measurement of the opacity and for determination of the light absorption coefficient of exhaust gas
Reciprocating internal combustion compression-ignition engines - Apparatus for measurement of the opacity and for determination of the light absorption coefficient of exhaust gas
This International Standard specifies the general requirements and the installation of apparatus for measurement of the opacity and for the determination of the light absorption coefficient of exhaust gas from internal combustion engines (not confined to road vehicles). These instruments are known as opacimeters.
Moteurs alternatifs à combustion interne à allumage par compression — Appareillage de mesure de l'opacité et du coefficient d'absorption de la lumière des gaz d'échappement
La présente Norme internationale définit les spécifications générales auxquelles doivent répondre les appareils de mesure de l'opacité et de détermination du coefficient d'absorption lumineuse des gaz d'échappement des moteurs à combustion interne ainsi que leur installation. Ces appareils sont généralement connus sous le nom «d'opacimètres».
General Information
- Status
- Published
- Publication Date
- 22-Sep-1999
- Technical Committee
- ISO/TC 70/SC 8 - Exhaust gas emission measurement
- Drafting Committee
- ISO/TC 70/SC 8 - Exhaust gas emission measurement
- Current Stage
- 9093 - International Standard confirmed
- Start Date
- 12-Jul-2021
- Completion Date
- 13-Dec-2025
Relations
- Effective Date
- 15-Apr-2008
- Effective Date
- 15-Apr-2008
Overview
ISO 11614:1999 specifies requirements for apparatus (opacimeters) used to measure opacity and to determine the light absorption coefficient (k) of exhaust gas from reciprocating compression‑ignition (diesel) engines. The standard covers general principles, instrument design and installation, measurement conditions (steady and transient), data/instrumentation requirements, verification procedures and in‑service conformity checks. ISO 11614 replaces earlier ISO 3173:1974 and ISO/TR 4011:1976.
Key topics and technical requirements
- Principle of measurement: transmission of light through an exhaust gas path; opacity is the percentage of light prevented from reaching the receiver, and k is defined via the Beer–Lambert law. The standard notes temperature and pressure influence k and that readings must reference an optical path length.
- Opacimeter types: sampling (partial flow), in‑line full‑flow, end‑of‑line (plume‑type), and instruments for free‑acceleration tests - each with specific installation requirements.
- Performance specs:
- Indicator resolution: at least 0.1 % opacity.
- Zero and full‑scale stability: drift ≤ 0.5 % opacity or 2 % of full scale (whichever is smaller) over 1 hour or test duration.
- Effective optical path length must be defined and controlled (design and calibration considerations).
- Transient measurements: definitions and verification of response behavior including physical delay time, electrical and overall response times, temperature response time, and peak‑hold features.
- Verification & conformity: manufacturer data, type verification, performance checks, verification of response characteristics, and in‑service conformity procedures are specified.
- Data & instrumentation: requirements for sampling, signal conditioning, and test reporting; Annex A provides guidance for mean exhaust gas temperature in certain chambers.
Practical applications
- Ensuring reliable measurement of diesel exhaust opacity in engine test cells, R&D labs and certification facilities.
- Comparing emissions across engines or test conditions by providing standardized measurement and verification procedures.
- Selecting and installing opacimeters for engine bench tests, transient engine mapping, production testing, or regulatory compliance checks.
- Verifying instrument performance (type approval and periodic in‑service checks) to maintain measurement traceability and repeatability.
Who uses this standard
- Engine test laboratories and OEM R&D teams
- Emission test facilities and certification bodies
- Instrument manufacturers and calibration laboratories
- Regulatory agencies and environmental monitoring organizations
Related standards
- Replaces ISO 3173:1974 and ISO/TR 4011:1976.
- Normative references include environmental and EMC test standards (e.g., IEC 60068 series, IEC 61000‑4 series) cited in the document.
Keywords: ISO 11614, opacimeter, opacity measurement, light absorption coefficient, exhaust gas, diesel engine emissions, transient response, instrument verification.
ISO 11614:1999 - Reciprocating internal combustion compression-ignition engines -- Apparatus for measurement of the opacity and for determination of the light absorption coefficient of exhaust gas
ISO 11614:1999 - Moteurs alternatifs a combustion interne a allumage par compression -- Appareillage de mesure de l'opacité et du coefficient d'absorption de la lumiere des gaz d'échappement
Frequently Asked Questions
ISO 11614:1999 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Reciprocating internal combustion compression-ignition engines - Apparatus for measurement of the opacity and for determination of the light absorption coefficient of exhaust gas". This standard covers: This International Standard specifies the general requirements and the installation of apparatus for measurement of the opacity and for the determination of the light absorption coefficient of exhaust gas from internal combustion engines (not confined to road vehicles). These instruments are known as opacimeters.
This International Standard specifies the general requirements and the installation of apparatus for measurement of the opacity and for the determination of the light absorption coefficient of exhaust gas from internal combustion engines (not confined to road vehicles). These instruments are known as opacimeters.
ISO 11614:1999 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 13.040.50 - Transport exhaust emissions; 43.180 - Diagnostic, maintenance and test equipment. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 11614:1999 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 3173:1974, ISO/TR 4011:1976. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11614
First edition
1999-09-01
Reciprocating internal combustion
compression-ignition engines — Apparatus
for measurement of the opacity and for
determination of the light absorption
coefficient of exhaust gas
Moteurs alternatifs à combustion interne à allumage par compression —
Appareillage de mesure de l'opacité et du coefficient d'absorption de la
lumière des gaz d'échappement
A
Reference number
Contents Page
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Symbols and units.2
5 Principles of opacimeters .4
5.1 General.4
5.2 Measurement of light absorption coefficient.4
5.3 Conditions of use .4
)
6 Specifications of opacimeters for measurement of opacity .4
6.1 Basic specifications .4
6.2 Design specifications.5
7 Additional specifications for opacimeters to measure light absorption coefficient .6
7.1 Reference conditions .6
7.2 Basic specifications .7
7.3 Design specifications.7
8 Measurement of transients .9
8.1 General.9
8.2 Response of the opacimeter.10
8.3 Physical delay time, t .12
d
8.4 Temperature response time, t .12
T
8.5 Peak hold.12
9 Specifications concerning specific opacimeters and their installation .13
9.1 Sampling opacimeter.13
© ISO 1999
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
9.2 In-line full-flow opacimeter . 13
9.3 End of line (plume-type) opacimeter . 14
9.4 Opacimeter for free-acceleration tests. 14
9.5 Installation of opacimeters in a test bench. 15
10 Data and instrumentation requirements . 16
10.1 Example of specific requirements for sampling opacimeters . 16
10.2 Data requirements . 17
10.3 Instrumentation requirements. 18
11 Verification of opacimeter types . 19
11.1 Introduction. 19
11.2 General considerations. 19
11.3 Data supplied by the manufacturer . 19
11.4 Instrumentation requirements. 19
11.5 Instrument verification. 19
11.6 Verification of basic and design specifications . 21
11.7 Verification of response characteristics . 32
12 Verification of in-service conformity of opacimeters. 36
12.1 General . 36
12.2 Items to be checked . 36
12.3 Details of checks . 36
13 Test report of opacimeter verification . 37
13.1 Data and instrumentation requirements . 37
13.2 Results of instrument verification . 37
13.3 Results of verification of basic and design specifications (see 11.6) . 39
13.4 Verification of response characteristics (see 11.7) . 47
Annex A (normative) Determination of the "mean exhaust gas temperature" in the smoke chamber
of an air-scavanged opacimeter. 54
Bibliography. 57
iii
© 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. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
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 11614 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee
SC 5, Engine tests, in collaboration with ISO/TC 70, Internal Combustion engines, Subcommittee SC 8, Exhaust
gas emisssion measurement.
This first edition of ISO 11614 cancels and replaces ISO 3173:1974 and ISO/TR 4011:1976, which have been
technically revised.
Annex A forms a normative part of this International Standard.
iv
INTERNATIONAL STANDARD © ISO ISO 11614:1999(E)
Reciprocating internal combustion compression-ignition
engines — Apparatus for measurement of the opacity and for
determination of the light absorption coefficient of exhaust gas
1 Scope
This International Standard specifies the general requirements and the installation of apparatus for measurement of
the opacity and for the determination of the light absorption coefficient of exhaust gas from internal combustion
engines (not confined to road vehicles). These instruments are known as opacimeters.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions that, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of IEC and ISO
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 2602:1980, Statistical interpretation of test results — Estimation of the mean — Confidence interval.
IEC 60068-2-1:1990, Environmental testing — Part 2: Tests — Test A: Cold.
IEC 60068-2-2:1974, Environmental testing — Part 2: Tests — Test B: Dry heat.
IEC 60068-2-3:1969, Environmental testing — Part 2: Tests — Test Ca: Damp heat, steady state.
IEC 60068-2-31:1969, Environmental testing — Part 2: Tests — Test Ec: Drop and topple, primarily for equipment-
type specimens.
IEC 61000-4-2:1995, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4: Testing and measurement techniques —
Section 2: Electrostatic discharge immunity test — Basic EMC publication.
IEC 61000-4-3:1998, Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4: Testing and measurement techniques —
Section 3: Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity test.
IEC 61000-4-4:1995,
Electromagnetic compatibility (EMC) — Part 4: Testing and measurement techniques —
Section 4: Electrical fast transient/burst immunity test — Basic EMC publication.
CIE S 001:1986, Colorimetric illuminants.
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3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply.
3.1
ttransmittance,
fraction of light transmitted from a source through a smoke-obscured path, which reaches the observer or the
apparatus receiver
I
t=· 100
I
3.2
opacity, N
fraction of light transmitted from a source through a smoke-obscured path, which is prevented from reaching the
observer or the instrument receiver
N = 100 – t
3.3
effective optical path length, L
A
length of a light beam between the emitter and the receiver that is intersected by the exhaust gas stream, corrected
as necessary for non-uniformity due to density gradients and fringe effect
3.4
light absorption coefficient, k
coefficient defined by the Beer-Lambert law:
-1 t
k =·ln
ŁłL 100
A
or
-1 N
k = ·-ln 1 (1)
ŁłL 100
A
NOTE 1 To obtain proper comparisons when making opacity measurements, the temperature and pressure prevailing in the
measuring zone must be known since they influence the light absorption coefficient k. Reference conditions for these are given
in 7.1.
NOTE 2 The term "light absorption coefficient" is in common use and is, therefore, used in this International Standard.
However, "light extinction coefficient" would be more accurate terminology. As used, the two terms describe exactly the same
parameter.
4 Symbols and units
For the purposes of this International Standard, the symbols and units given in Table 1 apply.
Table 1
Symbol Unit Description Subclause concerned
d dm /s Minimum gas flow. 11.7.1
a
d dm /s Maximum gas flow. 11.7.1
b
d dm /s Average gas flow. 11.7.1
c
I cd Light intensity at the receiver when the measuring zone is filled with 3.1
exhaust gas.
I cd Light intensity at the receiver when the measuring zone is filled with 3.1
clean air.
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Table 1 (concluded)
Symbol Unit Description Subclause concerned
–1 a
k m Light absorption coefficient. 3.4; 7
–1
k m Light absorption coefficient at temperature T. 7.3.7
t
–1
k m Observed light absorption coefficient corrected for pressure and 7.3.7
cor
temperature.
–1
k m Observed light absorption coefficient. 7.3.7
obs
L mm Effective optical path length. 3.3; 7.3.4
A
L mm Effective optical path length of an opacimeter under test. 11.6.5
A1
L mm Effective optical path length of a known opacimeter. 11.6.5
A2
l mm Distance specifying the position in an opacimeter where the 11.6.1.1
m
temperature equals the mean temperature in the measuring zone.
l , l mm Distances relating to separate halves of certain designs of 11.6.1.1
m1 m2
opacimeters.
l , l mm Length of tube. annex A
1 2
N % Opacity. 3.2; clause 6
N % Reading of an opacimeter under test. 11.6.5
% Reading of a known or modified opacimeter. 11.6.5
N
P , P dm /s Extreme positions of division of flow allowed by the manufacturer. 11.6.12
1 2
p kPa Atmospheric pressure. 7.3.6
atm
p kPa Observed static pressure in the measuring zone. 7.3.6
obs
Q dm /s Rate of flow of gas through the measuring zone. 8.2.1
T K Temperature. —
T K Mean temperature with minimum sample temperature and minimum 11.6.1.1
a
sample flow.
T K Mean temperature with maximum sample temperature and maximum 11.6.1.1
b
sample flow.
T K Temperature of the mixture. annex A
g
T K Mean temperature of the gas being measured. 7.3.7
m
T K Scavenge air temperature. annex A
s
T K Mean temperature in an opacimeter under test. 11.6.5
T K Mean temperature of known or modified opacimeter. 11.6.5
t s Time. —
s Physical response time. 8.2.1
t
p
t s Electrical response time. 8.2.2
e
t s Overall response time. 8.2.3
o
t s Physical delay time 8.3
d
t s Temperature response time. 8.4
T
V dm Volume of the measuring zone. 8.2.1
v m/s Gas velocity. —
v m/s Velocity at minimum gas flow. 11.7.1
a
v m/s Velocity at maximum gas flow. 11.7.1
b
v m/s Velocity of the average gas flow. 11.7.1
c
t% Transmittance. 3.1
a In principle, k with 5/5, means k , unless otherwise specified.
cor
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5 Principles of opacimeters
5.1 General
The principle of measurement is that light is transmitted through a specific length of the smoke to be measured and
that proportion of incident light which reaches a receiver (for example: a photoelectric device) is used to assess the
light obscuration properties of the medium.
The "length of smoke" over which the opacity is measured depends on the design for the apparatus. It may be the
whole exhaust in an exhaust pipe (in-line full flow opacimeter, see Figure 1) or in free air (end of line or plume type
full flow opacimeter, see Figure 2) or it may be a sample of the exhaust extracted from the exhaust pipe (sampling
or partial flow opacimeter).
It is important to note that opacity readings shall always be specified for a given optical path length. The value has
no meaning without the optical path length for the measurement.
Also the temperature of the gas can significantly affect the reading, and this should be noted when it is not
controlled or measured by the apparatus.
5.2 Measurement of light absorption coefficient
Not all apparatus which measure opacity are suitable for the measurement of the light absorption coefficient, since
the effective optical path length is not always readily determined, and, with end of line (or plume-type) apparatus,
the exhaust gas being measured is not in a non-reflective enclosure. The general specification to be met by all
opacimeters is given in clause 6. The additional specifications for opacimeters to measure light absorption
coefficient are given in clause 7.
5.3 Conditions of use
Opacimeters may be used in the following test conditions:
steady-state conditions (SS): the engine is run at constant speed and load, under stabilized conditions;
transient conditions (TC): the engine is run under transient conditions of speed and/or load.
Additional specifications for opacimeters for measurements under transient conditions are given in clause 8.
1)
6 Specifications of opacimeters for measurement of opacity
6.1 Basic specifications
6.1.1 The gas to be measured may be contained within the exhaust pipe (in-line apparatus) or as a free plume at
the exit from the exhaust pipe (end of line apparatus) or within a specially designed chamber (taking full or partial
flow of the exhaust gas).
6.1.2 The indicator shall be in opacity units and shall have a resolution of at least 0,1 % of the full scale.
6.1.3 The zero and the full-scale setting of the apparatus shall not drift more than 0,5 % opacity or 2 % of the full
scale, whichever is the smaller, over 1 h or the length of the test, whichever is the shorter.
6.1.4 Any method used for keeping the light source and receiver protected (e.g. scavenge air) shall not cause the
effective optical path length of the gas being measured to change by more than 2 %.
1) Comparison of the results is only possible if the opacity is indicated for a specified effective optical path length L (e.g.
A
430 mm) and a specified smoke temperature T (e.g. 373 K).
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Any device which may be situated upstream and downstream of the measuring zone shall not affect the
6.1.5
opacity of the gas entering the measuring zone by more than 0,5 % opacity or 2 % of the full scale, whichever is the
smaller, for a gas of approximately 50 % of the full scale.
6.1.6 The opacimeter shall be capable of being used for a period sufficient to take measurements without soiling of
the light source or receiver. This is considered satisfactory if the overall drift of the apparatus is less than 0,5 %
opacity or 2 % of the full scale, whichever is the smaller, over 1 h or the length of the test, whichever is the less.
6.1.7 All maintenance of the apparatus, specified by the manufacturer (see 10.2.13) shall be performed by the user
in an easy way and without risk of impairing the correct functioning of the apparatus.
6.1.8 The preconditioning of the apparatus (warming-up and stabilizing) shall not be longer than 15 min. During
this time, measurements with the smoke meter shall be inhibited.
6.1.9 The apparatus shall have an adequate insensitivity to the following influences:
climatic influences (IEC 60068-2-1, IEC 60068-2-2, IEC 60068-2-3);
mechanical shock (IEC 60068-2-31);
electromagnetical compatibility (IEC 61000-4-2, IEC 61000-4-3, IEC 61000-4-4);
external sources of light.
6.1.10 Apparatus specified for use with commercial vehicles shall provide practical and safe means of connecting
to standard vehicle exhaust pipe positions, including vertical exhausts and central exhausts under the chassis.
6.1.11 Those parts of the apparatus which may be used outside or are moved by the operator around the vehicle
(for example, a measuring head) shall operate from a 50 V or less isolated supply unless it can be shown that the
supply provided is equally safe.
6.2 Design specifications
6.2.1 Measuring zone
The measuring zone is that part of the apparatus in which the measurement is made.
6.2.1.1 Opacimeters with a measuring chamber
The measuring zone is bounded:
at its two extremities by the devices provided for the protection of the light source and the receiver;
parallel to the gas flow, by the limits of the smoke chamber;
if applicable, perpendicular to the gas flow, by two imaginary planes (one of them representing the front of the
incoming gas, the other the rear of the incoming gas) which form tangents to the light beam.
6.2.1.2 End of line opacimeter
The measuring zone shall be taken as a section of the plume of depth equal to the distance between two imaginary
planes, one representing the front of the gas flow, the other the rear of the gas flow and parallel to the light beam.
The path length of the plume is more difficult to define accurately and is dependent on how close to the end of the
exhaust pipe the light source passes through the smoke plume. Because of the difficulty of accurately defining the
effective optical path length, the conversion of the measurement to k should only be made with reservations.
6.2.2 Light source
The light source shall be an incandescent lamp with a colour temperature in the range of 2 800 K to 3 250 K
(conforming to CIE S 001) or a green light emitting diode (LED) with a spectral peak between 550 nm and 570 nm.
© ISO
6.2.3 Receiver
The receiver shall be a photocell or a photo diode (with filter if necessary) which in the case when the light source is
an incandescent lamp shall have a spectral response similar to the photopic curve of the human eye (maximum
response) in the range 550 nm to 570 nm, to less than 4 % of that maximum response below 430 nm and above
680 nm.
6.2.4 Combined light source and receiver characteristics
6.2.4.1 The apparatus shall be so designed that:
the rays of the light beam shall be parallel within a tolerance of 3° of the optical axis;
the receiver is not affected by direct or reflected light rays with an angle of incidence greater than 3° to the
optical axis.
Any system giving equivalent results will be acceptable.
6.2.4.2 The design of the electrical circuit, including the indicator, shall be such that the relationship between
indicator reading and the intensity of the light received remains linear within ± 0,5 % over the range of adjustment of
the circuit and over the operating temperature range of the light source and receiver.
6.2.5 Adjustment and calibration of the measuring apparatus
6.2.5.1 The electric circuit of the light source and receiver shall be adjustable so that the readout can be reset to
zero when the light flux passes through the measuring zone filled with clean air or an equivalent zone. The
indication of negative values and values above full scale shall be provided.
The apparatus shall provide means of setting and checking full scale (e.g. by the use of a screen or neutral optical
density filter perpendicular to the light beam or, in the case of apparatus which read to 100 % opacity, by turning off
or blocking the light source completely). The apparatus shall have an automatic or semi-automatic sequence to
ensure that the apparatus is correctly adjusted for zero and span before the measurement begins.
6.2.5.2 An intermediate check shall be carried out with a screen or neutral optical density filter perpendicular to the
light beam representing a gas opacity between 15 % and 80 % of full scale and known to an accuracy of ± 1 %
opacity. This neutral optical density filter shall not be an integral part of the apparatus.
Provision shall be made for placing the filter in the path of the light beam passing through the measuring zone filled
with clean air. This test shall be applicable without any tools and without the need to open the case of the
apparatus.
The indicator reading, with the filter inserted between the light source and the receiver, shall be within 2 % opacity
of the known value of the filter.
6.2.6 Recorder output terminal
The apparatus shall provide, along with a visual readout, a recorder output terminal.
7 Additional specifications for opacimeters to measure light absorption coefficient
7.1 Reference conditions
For practical engine testing, it is convenient to use a reference pressure of ambient and a reference temperature of
373 K. This is because visible emissions of smoke are at ambient pressure and because, in current practice,
opacimeters measure at approximately ambient pressure. Also, the smoke correction factors, which include the
effect of atmospheric changes on smoke-producing performance of the engine as well as the effect of atmospheric
pressure on smoke, have been derived from smoke measurements made at atmospheric pressure and a reference
temperature of 373 K.
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However, if absolute comparison of two exhaust gases is required (ignoring any effects of conditions on engine
performance) then a reference pressure of 100 kPa and a reference temperature of 373 K shall be used. It should
be noted that, at the reference conditions for engine performances given in ISO 1585 and ISO 3046-1 (engine air
inlet pressure of 100 kPa), the absolute and the practical units coincide.
7.2 Basic specifications
7.2.1 The gas to be measured shall be confined in or passed through an enclosure having a non-reflective internal
surface, or equivalent optical environment.
7.2.2 In determining the effective optical path length, L , through the gas, account shall be taken of the possible
A
influence of devices used for protecting the light source and the receiver.
7.2.3 The effective optical path length should be indicated on the apparatus and specified in the manufacturer's
data.
7.2.4 Unless the manufacturer specifically states that the opacimeter is only suitable for measuring very low light
absorption coefficients, the indicator of the opacimeter shall have a scale in absolute units of the light absorption
–1 –1
coefficient k from 0 m to at least 10 m (in addition to the opacity scale according to 6.1.2).
–1
7.2.5 The indicator scale for the light absorption coefficient, k, shall have a resolution of at least 0,01 m .
–1
7.2.6 The zero and the full-scale setting of the apparatus shall not drift more than 0,025 m or 2 % of the full
scale, whichever is the smaller, over 1 h or the length of the test, whichever is the shorter.
7.3 Design specifications
7.3.1 General
7.3.1.1 The design shall be such that under steady-state (SS) operating conditions the measuring chamber is filled
with smoke of uniform opacity, except for fringe effects. This condition shall be considered to be met if in addition to
the flow requirements of 6.2.1.1, the requirements of 7.3.1.2 and 7.3.1.3 are met. Unless it is shown by the
manufacturer that the measuring chamber is always flushed by the sample, a check of flow shall be performed in
order to prevent sample oscillations in the apparatus.
7.3.1.2 The variation of the opacimeter indicator output over a period of 10 s, with smoke at constant temperature,
–1
having a constant light absorption coefficient k of approximately 1,7 m (or about 90 % of full scale, if the
–1
opacimeter full scale is less than 2 m ), and measured with a recorder having a response time of 1 s, is not more
–1 –1
than ± 0,075 m (or ± 4% of the full scale if the opacimeter full scale is less than 2 m ).
7.3.1.3 Where the smoke chamber is divided, any inequality of flow between the two halves shall not affect the
–1 –1
reading by more than 0,05 m when measuring smoke with an absorption of about 1,7 m .
7.3.2 Light source and receiver
These shall be in accordance with 6.2.2, 6.2.3 and 6.2.4. However, 7.3.3 may be used as an alternative to 6.2.4.1.
7.3.3 Smoke chamber and opacimeter casing
The impingement of stray light on the receiver due to internal reflections or diffusion effects shall be reduced to a
minimum (for example by finishing internal surfaces in matte black or a suitable general layout).
Where all surfaces are not matte black, or the light beam is not collimated according to 6.2.4, the optical general
–1
layout shall be such that the combined effect on diffusion and reflection shall not exceed 0,075 m on the k scale
–1
when the smoke chamber is filled with smoke having a light absorption coefficient of approximately 1,7 m (or shall
–1
not exceed 4 % of the full scale with smoke of about 90 % of full scale if the opacimeter full scale is less than 2m ).
© ISO
7.3.4 Determination of the effective optical path length, L
A
When the effective optical path length, L , of a type of opacimeter cannot be assessed directly from its geometry, it
A
may be determined either:
by the method described in 11.6.5.3;
by correlation with another type of opacimeter for which L is known (see 11.6.5.2);
A
by other equivalent methods.
7.3.5 Adjustment and calibration of the measuring apparatus
In addition to the requirements of 6.2.5.2, an additional intermediate check shall be provided if the intermediate
check screen required in 6.2.5.2 does not have an opacity equivalent to an absorption coefficient (as defined in 3.4)
–1 –1
of between 1,5 m and 2 m calculated with the effective optical path length of the specified apparatus. This
additional intermediate check shall be in the form of a screen or neutral optical density filter having an opacity
–1 –1 –1
equivalent to an absorption coefficient of between 1,5 m and 2 m , known to an accuracy of ± 0,05 m . The
–1
indicator reading with the filter inserted between the light source and the receiver shall be within ± 0,15 m of the
equivalent absorption coefficient of the filter.
Apparatus with automatic gas temperature compensation shall be set to simulate 373 K during this check.
7.3.6 Pressure of the gas to be measured and of scavenging air
7.3.6.1 The pressure of the exhaust gas in the smoke chamber shall not differ from the atmospheric pressure by
more than 0,75 kPa (7,5 mbar). The pressure variation of the gas and the scavenging air in the smoke chamber
–1
shall not cause the light absorption coefficient, k, to vary by more than 0,05 m in the case of a gas having an
–1
absorption coefficient of approximately 1,7 m (or in the case of opacimeters having a full-scale reading of less
–1
than 2 m , by more than 2 % of the full-scale reading).
7.3.6.2 Unless it can be shown that, by design, the pressure in the smoke chamber cannot differ from atmospheric
pressure by more than 0,75 kPa (with the opacimeter operating within its specified limits), the opacimeter shall be
equipped with appropriate devices for measuring the pressure in the smoke chamber. Such devices shall have an
accuracy of at least 0,2 kPa and a resolution of 0,1 kPa). The apparatus shall provide means of calibrating the
device for measuring the pressure with an external instrument.
Where it is not possible to make measurements at atmospheric pressure (e.g. in-line measurements distant from
the exhaust pipe outlet), the opacimeter reading shall be corrected to atmospheric pressure by the formula:
p
atm
kk=· (2)
cor obs
p
obs
7.3.6.3 The limits of pressure variations of the gas and of the scavenging air shall be automatically checked by the
apparatus.
7.3.6.4 Unless it can be shown that, by design, the effective optical length, L , cannot change more than 2 % by
A
the method for keeping the light source and receiver protected (see 6.1.4), the opacimeter shall be equipped with
appropriate devices for checking whether the method is working within the specified limits. The apparatus shall
provide means of calibrating the devices with an external instrument.
Where an engine is tested in a controlled atmosphere (e.g. decompression chamber), it is essential to ensure that
the opacimeter is located in an area where the ambient pressure is the same as the ambient pressure to which the
engine is subject. When this is not done, the opacimeter reading shall be corrected for the difference in pressure
between the engine and the opacimeter.
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7.3.7 Temperature of the gas to be measured
7.3.7.1 To prevent condensation, the temperature of the exhaust gas shall be sufficiently above the dew point
temperature at any point in the exhaust and measuring system (e.g. upstream of the fitted probe, while passing the
probe and the measuring apparatus). This condition shall be regarded as fulfilled if gas at 373 K leaving the exhaust
pipe arrives in the measuring cell with a temperature above 343 K.
Where the wall temperature of the gas containing system up to the exit of the measurement system would be lower,
the system shall be heated to an appropriate temperature (e.g. 373 K).
7.3.7.2 The apparatus shall prohibit the measurements if the temperature of the gas or the chamber temperature
(if applicable) drops below its limit.
The opacimeter shall be equipped with appropriate devices for assessing the mean temperature of the gas in the
smoke chamber, T , and the manufacturer shall specify operating limits. The mean temperature must be indicated
m
to an accuracy of 5 K. The apparatus shall provide means of calibrating the device for measuring the temperature of
the gas with an external instrument.
Where the mean temperature corrected T is other than 373 K, the opacimeter reading shall (within the limits
m
defined below) be converted to 373 K by the formula:
T
m
kk=· (3)
cor obs
When correction is not possible, k at a given temperature shall be written k (example: k ).
xxx 500
7.3.7.3 The temperature of the exhaust gas at all points of the measuring chamber shall be between 343 K and
553 K for use of the above formula. If the temperatures are outside this range, the readings shall be recorded
without correction but with the temperatures noted.
The above temperature range is one in which it is considered that all the water present is in the dry vapour form and
all other uncondensed non-solid particles (i.e. the amount of uncondensed, unburnt fuel or lubricating oil) are
insignificant in normal full-load exhaust smoke. Under these conditions the conversion formula for the effect of
temperature is valid. If the exhaust gas contains an abnormal proportion of non-solid constituents, the conversion
formula may not be valid. For example, the formula will not apply to exhaust gases from engines operating on heavy
fuel oil having a high sulfur content when the exhaust gas at 373 K may include condensed acidic sulfur droplets. In
these cases, it is necessary for comparative purposes to measure with a more restrictive temperature range of
about 373 K or, if it is required to avoid measuring these droplets, then the exhaust gas of these engines shall be
kept above 413 K and, if required, corrected to 373 K to give a nominal reference value for comparison.
8 Measurement of transients
8.1 General
It is necessary to be clear what is being measured. The measurement can either be the time smoke resides at the
end of the exhaust pipe, or with gas velocity taken into account, it can be an indication of the amount of smoke
emitted.
Normally the amount of smoke emitted will be regarded as the more significant measurement. The difference can
be considerable for turbo vehicles which may give out a short puff of smoke at low speed before the engine
accelerates the turbo to correct the air/fuel mixture. An example of a time measurement system is a full-flow
opacimeter mounted directly at the end of an exhaust pipe. A small near stationary puff of smoke would be read as
a wide pulse, giving the same reading as a large fast moving smoke output, although with much less volume of
smoke. The shape of the smoke against time curve is distorted by the changing speed of the gas in, for example, a
free acceleration test.
© ISO
If this opacimeter is mounted at the end of a long extension pipe such that the gas is moving at maximum speed
before the smoke passes through the opacimeter (see "delay time t " in 8.3), then this will remove the effect of
d
changing gas velocity, and the wave form can be used to measure the amount of smoke.
Opacimeters are particularly suitable for the measurement of opacity and light absorption coefficient under transient
conditions but they will only give accurate readings if the response of the opacimeter is adequate in duration
compared with the transient to be measured.
For measurement of transient, two possibilities exist, as follows.
a) To define the curve of smoke versus time. For this, the overall response time must be at least five times shorter
than the time of the transient. Gas velocity must be considered to avoid "turbo puff" transients being given a
high weighting because of initial low gas velocity in, for example, a free acceleration test.
b) To define an average value of the transient (see, for example, EEC Directive 72/306 or UN/ECE Regulation
2)
No. 24) so that a peak reading may be taken. Gas velocity must be considered to avoid "turbo puff" transients
being given a high weighting because of low gas velocity. Note that it is of little value to measure the peak
value of a transient pulse without knowing something about its width. Damping is added so that the peak
reading gives a measure of the amount of smoke in the transient.
For this, the overall response time, t (see 8.2.4) or the physical and electrical response time, t and t (see 8.2.2
0 p e
and 8.2.3), shall be fixed at given values and characteristics with tolerance. Also the physical delay time t (see 8.3)
d
shall be fixed at a given value . All transient readings of different opacimeters can only be compared if they have
similar values and characteristics of t and t . In defining t , it should be noted that many opacimeters of established
0 d 0
designs cannot achieve a t of less than about 0,4 s.
p
8.2 Response of the opacimeter
8.2.1 General
The overall response time, t , has two parts: the physical response time, t , and the electrical response time, t .
0 p e
a) The physical response time, t , consists of the actual filling time of the measuring zone with smoke and
p
inherent analogue response times (such as the response of the light detector, and signal conditioning). These
are an integral part of the so-called raw opacity signal.
For evaluation of t , this signal needs to be converted to the scale of the light absorption coefficient. This
p
converted signal without further corrections is called the raw k-signal.
b) The electrical response time, t , consists of the filtering which may be analog filtering (for example a simple
e
resistor/capacitor circuit for an exponential response) or digital filtering (for example a moving average applied
to digitized samples). The filtering may be applied to the raw opacity, the opacity after conversion to that
equivalent for a different effective optical path length, or after conversion from opacity to light absorption
coefficient (raw k-signal). Note that where the filter is applied (referring to the three positions detailed above)
can make a significant change to the reading, especially for fast transient signals.
Added filtering is normally included to meet a specific legislative response time.
2) For in-service measurement of smoke during free acceleration, a physical response time of less than 0,4 s and an electrical
response time between 0,9 s and 1,1 s have been defined in UN-ECE Regulation No. 24 and Directive 72/306/EEC for control
of smoke from diesel engines. In ISO 8178-9, a response time of less than 0,2 s is specified for non-road engine applications.
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8.2.2 Physical response time, t
p
This is the difference between the times when the raw k-signal reaches 10 % and 90 % of the full deviation when
the light absorption coefficient of the gas being measured is changed in less than 0,01 s.
The physical response time of the sampling opacimeter is defined with the probe and sample line. For instruments
with different systems of probe and sample lines (several probes), the physical response time shall be given for all
combinations.
For opacimeters such as certain full flow types, where the measuring zone is in a straight section of a pipe of
uniform diameter, the physical response can be estimated by the formula:
t = 0,8 V/Q (4)
p
3)
and indicated by the manufacturer as "calculated physical response time" .
For such apparatus, the speed of the gas through the measuring zone shall not differ by more than 50 % from the
average speed over 90 % of the length of the measuring zone.
4)
For all other opacimeters, the physical response time and characteristics shall be determined by experiment (see
11.7.2).
8.2.3 Electrical response time, t
e
8.2.3.1 General
A given opacimeter will have more than one electrical output (e.g. recorder output, analog display, digital display).
When used in a given application, the electrical response will be that corresponding to whichever mode of output is
used (e.g. when measuring transients, the peak hold of digital display may be used and the response as defined in
8.2.2.4 will be relevant).
Indicating electrical response time, it is important to specify the output, the scale (opacity or light absorption
coefficient), the effective optical path length L , and the characteristics of the response.
A
8.2.3.2 Recorder output response time
The recorder output will normally be the raw opacity signal (without additional filtering and transformation). If the
output is in the k-scale, it is the physical response time.
The recorder output response time is the difference between the times when the apparatus recorder output signal
goes from 10 % to 90 % of full deviation, when the opacity or the light absorption coefficient is changed in less than
0,01 s.
8.2.3.3 Analog display response time
Where the output is also indicated on an analog display, the "analog display response" is defined as the time taken
for the display indication to go from 10 % to 90 % of full deviation when the opacity or the light absorption coefficient
is changed less than 0,01 s.
3) The factor 0,8 is used to give a response time value more comparable to that which might be determined experimentally
where the rise time from 10 % to 90 % is used.
4) Long response times and different characteristics may influence the result.
© ISO
8.2.3.4 Digital displa
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11614
Première édition
1999-09-01
Moteurs alternatifs à combustion interne à
allumage par compression — Appareillage
de mesure de l'opacité et du coefficient
d'absorption de la lumière des gaz
d'échappement
Reciprocating internal combustion compression-ignition engines —
Apparatus for measurement of the opacity and for determination of the light
absorption coefficient of exhaust gas
A
Numéro de référence
Sommaire Page
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Symboles et unités .2
5 Principe des opacimètres .4
5.1 Généralités .4
5.2 Mesurage du coefficient d'absorption lumineuse .4
5.3 Conditions d'utilisation.5
6 Spécifications des opacimètres pour le mesurage de l'opacité .5
6.1 Spécifications de base .5
6.2 Spécifications de construction .6
7 Spécifications complémentaires pour les opacimètres destinés à mesurer le coefficient
d'absorption lumineuse .7
7.1 Conditions de référence.7
7.2 Spécifications de base .7
7.3 Spécifications de construction .8
8 Mesurages des transitoires .10
8.1 Généralités .10
8.2 Réponse de l'opacimètre .11
8.3 Délai physique, t .13
d
8.4 Temps de réponse de la température, t .13
T
8.5 Maintien du pic.13
© ISO 1999
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
Imprimé en Suisse
ii
© ISO
9 Spécifications concernant les opacimètres et leur installation. 13
9.1 Opacimètre à prélèvement. 13
9.2 Opacimètre à flux total en ligne . 14
9.3 Opacimètre de fin de ligne (ou de panache). 14
9.4 Opacimètre pour les essais d'accélération libre . 15
9.5 Montage des opacimètres sur un banc . 16
10 Données et moyens de mesurage nécessaire. 17
10.1 Exemple d'exigences spécifiques pour des opacimètres à prélèvement. 17
10.2 Données exigées . 18
10.3 Exigences relatives aux moyens de mesurage . 19
11 Vérification des types d'opacimètres . 19
11.1 Introduction. 19
11.2 Considérations générales. 20
11.3 Données fournies par le fabricant. 20
11.4 Exigences relatives aux instruments. 20
11.5 Vérification des instruments . 20
11.6 Vérification des caractéristiques de base et de conception . 21
11.7 Vérification des caractéristiques de réponse . 33
12 Vérification de la conformité en service des opacimètres . 36
12.1 Généralités . 36
12.2 Points à vérifier. 37
12.3 Détails des vérifications. 37
13 Rapport d'essai de vérification de l'opacimètre . 37
13.1 Données et exigences relatives aux instruments . 38
13.2 Résultats de la vérification des instruments . 38
13.3 Résultats de la vérification des caractéristiques de base et de conception (voir 11.6). 40
13.4 Répartition des vitesses (voir 11.7) . 49
Annexe A (normative) Détermination de la température moyenne des gaz d'échappement
dans la chambre de fumée d'un opacimètre à balayage . 56
Bibliographie. 59
iii
© 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 Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
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 11614 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 22, Véhicules routiers, sous-
comité SC 5, Essais des moteurs, en collaboration avec l'ISO/TC 70, Moteurs à combustion interne, sous-comité
SC 8, Mesurage des émissions de gaz d'échappement.
Cette première édition de l’ISO 11614 annule et remplace l’ISO 3173:1974 et l’ISO/TR 4011:1976, dont elle
constitue une révision technique.
L’annexe A constitue un élément normatif de la présente Norme internationale.
iv
NORME INTERNATIONALE © ISO ISO 11614:1999(F)
Moteurs alternatifs à combustion interne à allumage par
compression — Appareillage de mesure de l'opacité et du
coefficient d'absorption de la lumière des gaz d'échappement
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale définit les spécifications générales auxquelles doivent répondre les appareils de
mesure de l'opacité et de détermination du coefficient d'absorption lumineuse des gaz d'échappement des moteurs
à combustion interne ainsi que leur installation. Ces appareils sont généralement connus sous le nom
«d'opacimètres».
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur à un moment donné.
ISO 2602:1980, Interprétation statistique de résultats d’essais — Estimation de la moyenne — Intervalle de
confiance.
CEI 60068-2-1:1990, Essais d’environnement — Deuxième partie: Essais — Essais A: Froid.
CEI 60068-2-2:1974, Essais d’environnement — Deuxième partie: Essais — Essais B: Chaleur sèche.
CEI 60068-2-3:1969, Essais d’environnement — Deuxième partie: Essais — Essai Ca: Essai continu de chaleur
humide.
CEI 60068-2-31:1969, Essais d’environnement — Deuxième partie: Essais — Essai Ec: Chute et culbute, essai
destiné en premier lieu aux matériels.
CEI 61000-4-2:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4: Techniques d’essai et de mesure —
Section 2: Essais d’immunité aux décharges électrostatiques. Publication fondamentale en CEM.
CEI 61000-4-3:1998, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4: Techniques d’essai et de mesure —
Section 3: Essais d’immunité aux champs électromagnétiques rayonnés aux fréquences radioélectriques.
CEI 61000-4-4:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4: Techniques d’essai et de mesure —
Section 4: Essais d’immunité aux transitoires électriques rapides en salve. Publication fondamentale en CEM.
CIE S 001:1986, Illuminants colorimétriques.
© ISO
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
transmittance, t
fraction de la lumière émise par une source et traversant une zone de fumée, qui atteint l'observateur ou le
récepteur de l'appareil
I
t=· 100
I
3.2
opacité, N
fraction de la lumière émise par une source et traversant une zone de fumée, qui empêche d’atteindre l'observateur
ou le récepteur de l'instrument
N = 100 - t
3.3
longueur effective de la trajectoire lumineuse, L
A
longueur d'un rayon lumineux entre la source et le récepteur qui est coupée par le flux des gaz d'échappement,
éventuellement corrigée du défaut d'uniformité résultant de gradients de densité et d'effets de frange
3.4
coefficient d'absorption lumineuse, k
coefficient défini par la loi de Beer-Lambert
-1 t
k
=·ln
ŁłL 100
A
ou
-1 N
k =·ln (1)
ŁłL 100
A
NOTE 1 Pour obtenir une comparaison appropriée lorsqu'on effectue des mesures d'opacité, il convient que la température
et la pression qui règnent dans la zone de mesurage soient connues car elles influencent le coefficient d'absorption lumineuse
k. Les conditions de référence de ces paramètres sont indiquées en 7.1.
NOTE 2 Le terme «coefficient d'absorption lumineuse» est l'expression d'utilisation courante et c'est lui, par conséquent, qui
est utilisé dans la présente Norme internationale. Cependant, une terminologie plus exacte voudrait que l'on utilise l'expression
«coefficient d'extinction lumineuse». Telles qu'elles sont utilisées, ces deux expressions désignent exactement le même
paramètre.
4 Symboles et unités
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les symboles et unités suivants s'appliquent.
© ISO
Tableau 1
Symbole Unité Description Paragraphe concerné
d Débit de gaz minimal. 11.7.1
dm /s
a
d Débit de gaz maximal. 11.7.1
b dm /s
Débit de gaz moyen. 11.7.1
d
dm /s
c
I cd Intensité lumineuse qui parvient au récepteur 3.1
lorsque la zone de mesurage est remplie de gaz
d'échappement.
cd Intensité lumineuse qui parvient au récepteur 3.1
I
lorsque la zone de mesurage est remplie d'air
propre.
-1 a
k 3.4; article 7
Coefficient d'absorption lumineuse .
m
-1
k Coefficient d'absorption lumineuse observé, 7.3.7
cor
m
corrigé pour tenir compte de la pression et de la
température.
-1
Coefficient d'absorption lumineuse observé. 7.3.7
k
obs
m
-1
k Coefficient d'absorption lumineuse à la 7.3.7
t
m
température T.
L mm Longueur effective de la trajectoire lumineuse. 3.3; 7.3.4
A
L mm Longueur effective de la trajectoire lumineuse 11.6.5
A1
d'un opacimètre en cours d'essai.
L mm Longueur effective de la trajectoire lumineuse 11.6.5
A2
d'un opacimètre connu.
l mm Distance déterminant la position, dans un 11.6.1.1
m
opacimètre, où la température égale la
température moyenne de la zone de mesurage.
l , l mm Distances correspondant aux deux moitiés 11.6.1.1
m1 m2
distinctes de certains types d'opacimètres.
l , l mm Longueur du tube. Annexe A
1 2
N % Opacité. 3.2; article 6
N % Mesure lue sur un opacimètre en essai. 11.6.5
N % Mesure lue sur un opacimètre connu ou modifié. 11.6.5
, Positions extrêmes des graduations de débit 11.6.12
P P
dm /s
1 2
permises par le constructeur.
p kPa Pression atmosphérique. 7.3.6
atm
kPa Pression statique observée dans la zone de 7.3.6
p
obs
mesurage.
Q Débit du gaz traversant la zone de mesurage. 8.2.1
dm /s
T K Température. —
T K Température moyenne dans les conditions de 11.6.1.1
a
température minimale et de débit minimal de
l'échantillon.
K Température moyenne dans les conditions de 11.6.1.1
T
b
température maximale et de débit maximal de
l'échantillon.
T K Température du mélange. Annexe A
g
K Température moyenne du gaz mesuré. 7.3.7
T
m
T K Température de l’air de balayage. Annexe A
s
© ISO
Tableau 1 (suite)
Symbole Unité Description Paragraphe concerné
T K Température moyenne dans un opacimètre en 11.6.5
essai.
K Température moyenne d’un opacimètre connu ou 11.6.5
T
modifié.
t s Temps. —
t s Temps de réponse physique. 8.2.1
p
t s Temps de réponse électrique. 8.2.2
e
s Temps de réponse total. 8.2.3
t
o
t s Délai physique. 8.3
d
t s Temps de réponse de la température. 8.4
T
V Volume de la zone de mesure. 8.2.1
dm
v m/s Vitesse des gaz. —
v m/s Vitesse au débit minimal des gaz. 11.7.1
a
m/s Vitesse au débit maximal des gaz. 11.7.1
v
b
v m/s Vitesse au débit moyen des gaz. 11.7.1
c
% Transmittance. 3.1
t
a
En principe, k avec 5/5, signifie k , à moins qu’il n'en soit spécifié autrement.
cor
5 Principe des opacimètres
5.1 Généralités
Le principe du mesurage consiste à faire passer un faisceau lumineux à travers une certaine longueur de la fumée
à mesurer, et à utiliser la proportion de la lumière incidente qui atteint un récepteur (par exemple une cellule
photoélectrique) pour évaluer l'obscurcissement occasionné par cet agent.
La «longueur de fumée» sur laquelle l'opacité est mesurée dépend de la conception de l'appareil. Il peut s'agir de la
totalité des gaz d'échappement dans un tuyau d'échappement (opacimètre à flux total en ligne, voir Figure 1) ou à
l'air libre (opacimètre à flux total de fin de ligne ou à panache, voir Figure 2) ou encore d'un échantillon des gaz
d'échappement prélevé sur le tuyau d'échappement (opacimètre à prélèvement ou à flux partiel).
Il est important de noter que la lecture de l'opacité doit toujours être spécifiée pour une longueur effective de la
trajectoire lumineuse donnée. La valeur n'a pas de signification sans la longueur effective de la trajectoire
lumineuse pour le mesurage.
La température du gaz peut aussi affecter la lecture de manière significative, et il convient qu’elle soit notée
lorsqu'elle n'est pas mesurée ou contrôlée par l'appareillage.
5.2 Mesurage du coefficient d'absorption lumineuse
Tous les appareils qui mesurent l'opacité ne sont pas faits pour mesurer le coefficient d'absorption lumineuse car la
longueur effective de la trajectoire lumineuse n'est pas toujours facile à déterminer et, avec les appareils de fin de
ligne (ou à panache), les gaz d'échappement à mesurer ne sont pas enfermés dans une enceinte non
réfléchissante. La spécification générale à laquelle doivent satisfaire tous les opacimètres est indiquée dans
l'article 6; les spécifications complémentaires pour les opacimètres destinés à mesurer le coefficient d'absorption
lumineuse sont indiquées dans l'article 7.
© ISO
5.3 Conditions d'utilisation
Les opacimètres peuvent être utilisés dans les conditions d'essai suivantes:
conditions de régime stabilisé (SS: «Steady State»): le moteur tourne à vitesse et charge constantes dans des
conditions stabilisées;
conditions transitoires (TC: «Transient Conditions»): le moteur tourne dans des conditions transitoires de
vitesse et/ou de charge.
Les spécifications complémentaires pour effectuer des mesures dans des conditions transitoires sont indiquées
dans l'article 8.
1)
6 Spécifications des opacimètres pour le mesurage de l'opacité
6.1 Spécifications de base
6.1.1 Le gaz à mesurer peut être contenu dans le tuyau d'échappement (instrument en ligne) ou se présenter
comme un panache libre à la sortie du tuyau d'échappement (instrument de fin de ligne) ou être enfermé dans une
chambre spécialement prévue à cet effet (et prélevant tout ou partie du flux des gaz d'échappement).
6.1.2 Le cadran indicateur doit être en unités d'opacité et doit permettre une résolution de lecture d'au moins 0,1 %
de la pleine échelle.
6.1.3 Sur la plus brève des deux périodes suivantes, 1 h ou la durée de l'essai, la dérive du réglage du zéro de
l'appareillage ne doit pas dépasser la plus petite des deux valeurs suivantes, 0,5 % d'opacité ou 2 % de la pleine
échelle.
6.1.4 Les moyens utilisés pour protéger la source lumineuse ou le récepteur (par exemple rideau d'air) doivent
être tels que la longueur de la trajectoire lumineuse à travers les gaz ne doit pas varier de plus de 2 %.
6.1.5 L'opacité des gaz entrant dans la zone de mesure ne doit pas être affectée, considérant la plus petite des
deux valeurs suivantes, 0,5 % d'opacité ou 2 % de la pleine échelle, par les dispositifs qui peuvent être situés en
amont et en aval de la zone de mesure.
L'opacimètre doit pouvoir être utilisé pendant une durée suffisante pour réaliser des mesurages sans
6.1.6
encrassement de la source lumineuse ou du récepteur. Cela est considéré comme satisfaisant, si, sur la plus brève
des deux périodes suivantes, 1 h ou la durée de l'essai, la dérive totale de l'appareil ne dépasse pas la plus petite
des deux valeurs suivantes, 0,5 % d'opacité ou 2 % de la pleine échelle.
6.1.7 L'entretien de l'appareillage, spécifié par le constructeur (voir 10.2.13), doit pouvoir être réalisé aisément par
l'utilisateur et sans risquer d'altérer le bon fonctionnement de l'appareillage.
6.1.8 Le préconditionnement de l'appareillage (mise en température et stabilisation) ne doit pas excéder 15 min.
Durant cette période, les mesurages doivent être interdits.
6.1.9 L'appareillage doit être protégé de façon adéquate des influences suivantes:
climatiques (CEI 60068-2-1, CEI 60068-2-2, CEI 60068-2-3);
chocs mécaniques (CEI 60068-2-31);
compatibilité électromagnétique (CEI 61000-4-2, CEI 61000-4-3, CEI 61000-4-4);
sources lumineuses extérieures.
1) La comparaison des résultats n'est possible que si l'opacité est exprimée pour une longueur effective de la trajectoire
lumineuse L (par exemple 430 mm) et une température de fumée donnée T (par exemple 373 K).
A
© ISO
L'appareillage spécifié pour être utilisé sur des véhicules commerciaux doit fournir des moyens pratiques et
6.1.10
sûrs de montage pour les positions standards des tuyaux d'échappement, y compris pour les échappements
verticaux et centraux sous châssis.
6.1.11 Les éléments de l'appareillage pouvant être utilisés à l'extérieur ou déplacés par l'opérateur autour du
véhicule (par exemple la sonde de mesure) doivent fonctionner sous une alimentation isolée de 50 V maximale,
sauf s'il est démontré qu'ils fournissent un niveau de sécurité équivalent.
6.2 Spécifications de construction
6.2.1 Zone de mesurage
La zone de mesurage est la partie de l'instrument dans laquelle la mesure est effectuée.
6.2.1.1 Opacimètres avec chambre de mesurage
La zone de mesurage est limitée:
à ses deux extrémités par les dispositifs prévus pour la protection de la source lumineuse et du récepteur;
parallèlement au flux du gaz, par les limites de la chambre de fumée;
le cas échéant, perpendiculairement au flux du gaz, par deux plans imaginaires formant des tangentes au
rayon lumineux, l'un d'entre eux représentant le front et l'autre l'arrière du gaz entrant dans la chambre.
6.2.1.2 Opacimètre de fin de ligne
La zone de mesurage à considérer doit être une section du panache parallèle au rayon lumineux, d'une profondeur
égale à la distance séparant deux plans imaginaires, l'un représentant le front et l'autre l'arrière du flux de gaz. La
longueur de la trajectoire du panache est plus difficile à définir avec précision. Elle dépend de la distance par
rapport à l'extrémité du tuyau d'échappement à laquelle la source lumineuse traverse le panache de fumée. En
raison de la difficulté éprouvée pour définir avec précision la longueur effective de la trajectoire lumineuse, il
convient que la conversion de cette mesure en k ne se fasse que sous réserve.
6.2.2 Source lumineuse
La source lumineuse doit être une lampe à incandescence, d'une température de couleur comprise entre 2 800 K et
3 250 K (conformément à la CIE S 001) ou une diode électroluminescente (DEL) dont le pic spectral se situe entre
550 nm et 570 nm.
6.2.3 Récepteur
Le récepteur doit être une cellule photoélectrique ou une photodiode (avec filtre si nécessaire) qui, dans le cas où la
source lumineuse est une lampe à incandescence, doit avoir une réponse spectrale similaire à la courbe
photopique de l’œil humain (réponse maximale) dans la gamme de 550 nm à 570 nm, moins de 4 % de ce
maximum au-dessous de 430 nm et au-dessus de 680 nm.
6.2.4 Caractéristiques combinées de la source lumineuse et du récepteur
6.2.4.1 L'appareillage doit être conçu de telle sorte que:
les rayons lumineux soient parallèles dans une limite de tolérance de 3° par rapport à l'axe optique;
le récepteur ne soit affecté ni par des rayons lumineux directs ni par des rayons réfléchis ayant un angle
d'incidence supérieur à 3° par rapport à l'axe optique.
Tout système donnant des résultats équivalents est acceptable.
6.2.4.2 La conception du circuit électrique, indicateur compris, doit être telle que la relation entre la lecture de
l'indicateur et l'intensité de la lumière reçue reste linéaire dans les limites de – 0,5 % au-dessus de la plage de
réglage du circuit et au-dessus de la plage des températures de service de la source lumineuse et du récepteur.
© ISO
6.2.5 Réglage et étalonnage de l'appareil de mesure
6.2.5.1 Le circuit électrique de la source lumineuse et du récepteur doit être réglable afin que l'aiguille puisse être
remise à zéro lorsque le flux de lumière traverse la zone de mesurage remplie d'air propre ou une zone équivalente.
L'affichage de valeurs négatives et de valeurs supérieures à la pleine échelle doit être possible.
L'appareil doit être équipé de moyens de réglage et de vérification de la pleine échelle en utilisant par exemple un
écran ou un filtre de densité optique neutre placé perpendiculairement au rayon lumineux ou, dans le cas
d'appareils indiquant l'opacité jusqu'à 100 %, en éteignant la source lumineuse ou en l'obturant complètement.
L'appareillage doit avoir un mode automatique ou semi-automatique afin de s'assurer que l'appareillage est
correctement réglé (zéro) et étalonné avant d'entreprendre des mesurages.
6.2.5.2 Une vérification intermédiaire doit être effectuée avec un écran ou un filtre de densité optique neutre placé
perpendiculairement au rayon lumineux représentant une opacité du gaz comprise entre 15 % et 80 % de la pleine
échelle et connue avec une exactitude de – 1 % d'opacité. Ce filtre optique neutre ne doit pas être intégré à
l'appareillage.
Des dispositions doivent être prises pour placer le filtre sur la trajectoire des rayons lumineux traversant la zone de
mesurage remplie d'air propre. Cet essai doit être mis en œuvre sans utiliser d'outil et sans qu'il soit nécessaire
d'ouvrir le carter de l'appareillage.
La lecture obtenue sur l'indicateur doit, lorsque le filtre est introduit entre la source lumineuse et le récepteur,
correspondre, à 2 % près de l'opacité, à la valeur connue du filtre.
6.2.6 Connecteur de sortie d'enregistrement
L'appareillage doit permettre de visualiser la mesure et doit posséder un connecteur de sortie d'enregistrement.
7 Spécifications complémentaires pour les opacimètres destinés à mesurer
le coefficient d'absorption lumineuse
7.1 Conditions de référence
Pour les essais pratiques sur les moteurs, il est commode d'utiliser une pression de référence égale à la pression
ambiante et une température de référence de 373 K. En effet, les émissions visibles de fumée interviennent à la
pression ambiante et, dans la pratique courante, les opacimètres effectuent leurs mesures approximativement à la
pression ambiante. En outre, les facteurs de correction de la fumée qui tiennent compte de l'effet des modifications
atmosphériques sur la production de fumée par le moteur ainsi que de l'effet de la pression atmosphérique, ont été
calculés à partir de mesures de la fumée faites à la pression atmosphérique et à une température de référence de
373 K.
Cependant, s'il est nécessaire d'effectuer une comparaison absolue entre deux gaz d'échappement (sans tenir
compte des effets des conditions de l'essai sur les performances des moteurs), il faut utiliser une pression de
référence de 100 kPa et une température de référence de 373 K. Il convient de noter que les unités absolues et
pratiques coïncident, dans les conditions de référence, pour les performances des moteurs indiquées dans
l’ISO 1585 et l’ISO 3046-1 (pression de 100 kPa à l'admission d'air du moteur).
7.2 Spécifications de base
7.2.1 Le gaz à mesurer doit soit être enfermé dans une enceinte ayant une surface interne non réfléchissante ou
un environnement optique équivalent, soit traverser une enceinte de ce type.
Pour déterminer la longueur effective de la trajectoire lumineuse à travers le gaz, il faut tenir compte de
7.2.2 L
A
l'influence possible des dispositifs utilisés pour protéger la source lumineuse et le récepteur.
7.2.3 Il convient que la longueur effective de la trajectoire lumineuse soit indiquée sur l'appareil et spécifiée dans
les données du fabricant.
7.2.4 Sauf dans le cas où le fabricant spécifie expressément que l'opacimètre n'est conçu que pour mesurer de
très faibles coefficients d'absorption lumineuse, l'indicateur de l'opacimètre doit posséder une échelle en unités
© ISO
- 1 - 1
absolues de coefficient d'absorption de lumière graduée de 0 m à 10 m au minimum (en plus de l'échelle
k
d'opacité de 6.1.2).
7.2.5 L'échelle de l'indicateur du coefficient d'absorption lumineuse k doit permettre une résolution d'au moins
- 1
0,01 m .
7.2.6 Sur la plus brève des deux périodes suivantes, 1 h ou la durée de l'essai, la dérive du réglage du zéro ou de
- 1
la pleine échelle de l'appareillage ne doit pas dépasser la plus petite des deux valeurs suivantes, 0,025 m ou 2 %
de la pleine échelle.
7.3 Spécifications de construction
7.3.1 Généralités
7.3.1.1 La conception doit être telle que, dans des conditions de régime stabilisé (SS), la chambre de mesurage
soit remplie d'une fumée d'opacité uniforme, à l'exception des effets de frange. Cette condition est considérée
comme remplie si, outre les exigences de débit de 6.2.1.1, les exigences de 7.3.1.2 et de 7.3.1.3 sont satisfaites.
Sauf si le constructeur démontre que la chambre de mesure est toujours remplie par l'échantillon, une vérification
du débit doit être réalisée afin de prévenir les pulsations de l'échantillon dans l'appareillage.
7.3.1.2 La variation de la réponse de l'indicateur de l'opacimètre, pendant une période de 10 s, pour une fumée à
- 1
température constante ayant un coefficient d'absorption lumineuse constant d'environ 1,7 m (soit environ 90 %
k
- 1
de la pleine échelle si la pleine échelle de l'opacimètre est inférieure à 2 m ) et mesurée au moyen d'un appareil
- 1
d'enregistrement ayant un temps de réponse égal à 1 s, ne doit pas être supérieure à – 0,075 m (soit – 4 % de la
- 1
pleine échelle si la pleine échelle de l'opacimètre est inférieure à 2 m ).
7.3.1.3 Lorsque la chambre de fumée est divisée, une inégalité de débit entre les deux moitiés ne doit pas affecter
- 1 - 1
la lecture de plus de 0,05 m lorsqu'on mesure une fumée dont l'absorption lumineuse est d'environ 1,7 m .
7.3.2 Source lumineuse et récepteur
La source lumineuse et le récepteur doivent être conformes à 6.2.2, 6.2.3 et 6.2.4. Cependant, 7.3.3 peut être
utilisé comme une alternative à 6.2.4.1.
7.3.3 Chambre de fumée et boîtier de l'opacimètre
On doit empêcher au maximum que la lumière diffusée vienne heurter le récepteur par suite de réflexions internes
ou d'effets de diffusion (par exemple par revêtement des surfaces internes en noir mat ou par une disposition
générale adéquate).
Lorsque toutes les surfaces ne sont pas d'un noir mat ou lorsque le rayon lumineux n'est pas colmaté
conformément à 6.2.4, la disposition optique générale doit être telle que l'effet combiné de diffusion et de réflexion
- 1
ne dépasse pas 0,075 m sur l'échelle de k lorsque la chambre de fumée est remplie d'une fumée ayant un
- 1
coefficient d'absorption lumineuse d'environ 1,7 m (ou ne dépasse pas 4 % de la pleine échelle avec une fumée
- 1
d'environ 90 % de la pleine échelle si la pleine échelle de l'opacimètre est inférieure à 2 m ).
7.3.4 Détermination de la longueur effective de la trajectoire lumineuse L
A
Lorsque la longueur effective de la trajectoire lumineuse L d'un type d'opacimètre ne peut pas être évaluée
A
directement à partir de sa géométrie, elle peut être déterminée
soit par la méthode décrite en 11.6.5.3,
soit par corrélation avec un autre type d'opacimètre pour lequel L est connue (voir 11.6.5.2),
A
soit par d'autres méthodes équivalentes.
7.3.5 Réglage et étalonnage de l'appareil de mesure
Outre les exigences de 6.2.5.2 qui doivent être satisfaites, une vérification intermédiaire supplémentaire doit être
prévue si l'écran de vérification intermédiaire exigé en 6.2.5.2 n'a pas une opacité équivalente à un coefficient
- 1 - 1
d'absorption (comme défini en 3.4) compris entre 1,5 m et 2 m , calculé avec la longueur effective de la
© ISO
trajectoire lumineuse de l'instrument spécifié. Cette vérification intermédiaire supplémentaire doit se faire avec un
écran ou un filtre de densité optique neutre ayant une opacité équivalente à un coefficient d'absorption connu
- 1 - 1 - 1
compris entre 1,5 m et 2 m à – 0,05 m . La lecture obtenue sur l'indicateur lorsque le filtre est introduit entre la
- 1
source lumineuse et le récepteur doit correspondre à 0,05 m . La lecture obtenue sur l'indicateur lorsque le filtre
- 1
est introduit entre la source lumineuse et le récepteur doit correspondre, à – 0,15 m , au coefficient d'absorption
équivalent du filtre.
Les appareils disposant d'un système automatique de compensation de la température du gaz doivent simuler
373 K au cours de la vérification.
7.3.6 Pression du gaz à mesurer et de l'air de balayage
7.3.6.1 La pression du gaz d'échappement dans la chambre de fumée ne doit pas différer de plus de 0,75 kPa
(7,5 mbar) de la pression atmosphérique. Les variations de pression du gaz à mesurer et de l'air de balayage dans
la chambre de fumée ne doivent pas provoquer de variation du coefficient d'absorption lumineuse k supérieure à
- 1 - 1
0,05 m , dans le cas d'un gaz ayant un coefficient d'absorption d'environ 1,7 m (ou de plus de 2 % de la lecture
- 1
à pleine échelle dans le cas d'opacimètres dont la lecture à pleine échelle est inférieure à 2 m ).
7.3.6.2 Sauf s'il peut être démontré que, par construction, la pression dans la chambre de fumée ne peut pas
dépasser 0,75 kPa, l'opacimètre fonctionnant dans les limites de ses spécifications, ce dernier doit être équipé des
dispositifs appropriés pour mesurer la pression dans la chambre de fumée. Ces dispositifs doivent avoir une
précision d'au moins 0,2 kPa et doivent permettre une résolution de 0,1 kPa. L'appareillage doit posséder des
moyens d'étalonner le dispositif de mesure de la pression avec un instrument extérieur.
Lorsqu'il n'est pas possible d'effectuer les mesures à la pression atmosphérique (par exemple dans le cas de
mesures en ligne à distance de la sortie du tuyau d'échappement), la valeur lue sur l'opacimètre doit être rapportée
à la pression atmosphérique au moyen de la formule:
p
atm
kk=· (2)
cor obs
p
obs
7.3.6.3 Les limites de variation de pression du gaz et de l'air de balayage doivent être vérifiées automatiquement
par l’appareillage.
7.3.6.4 Sauf s'il peut être démontré que, par construction, la longueur effective de la trajectoire lumineuse L ne
A
peut pas varier de plus de 2 % du fait de la méthode utilisée pour protéger la source lumineuse et le récepteur (voir
6.1.4), l'opacimètre doit être équipé de dispositifs appropriés afin de vérifier si la méthode fonctionne dans les
limites spécifiées. L'appareillage doit posséder des moyens d'étalonnage des dispositifs avec des instruments
extérieurs.
Lorsqu'un moteur est essayé en atmosphère contrôlée (par exemple une chambre de décompression), il est
essentiel de s'assurer que l'opacimètre est situé dans une zone où la pression ambiante est identique à la pression
ambiante à laquelle le moteur est soumis. Dans le cas contraire, la valeur lue sur l'opacimètre doit être corrigée de
la différence de pression entre le moteur et l'opacimètre.
7.3.7 Température du gaz à mesurer
7.3.7.1 La température du gaz d'échappement doit être suffisamment supérieure à la température du point de
rosée en tout point du système d'échappement (par exemple en amont de la sonde, au passage de la sonde et de
l'appareil de mesure) pour empêcher toute condensation. Cette exigence est considérée comme satisfaite si les gaz
sortant de l'échappement à 373 K arrivent dans la chambre de mesure à une température supérieure à 343 K.
Lorsque la température des parois du système contenant le gaz est inférieure, le système doit être chauffé à une
température appropriée (par exemple 373 K).
7.3.7.2 L'appareillage doit interdire les mesurages si la température du gaz de la chambre de mesure (si c'est
applicable) chute sous ces limites.
L'opacimètre doit être muni des dispositifs nécessaires pour évaluer la température moyenne du gaz dans la
chambre de fumée, T , et le fabricant doit spécifier les limites de fonctionnement. La température moyenne doit être
m
© ISO
indiquée à – 5 K. L'appareillage doit posséder des moyens d'étalonnage des dispositifs avec des instruments
extérieurs.
Lorsque la température moyenne T est différente de 373 K, la valeur lue sur l'opacimètre doit (dans les limites
m
définies ci-dessous) être rapportée à 373 K par la formule:
T
m
=· (3)
kk
cor obs
Lorsque cette correction n'est pas possible, k à une température donnée doit être écrit k (exemple: k ).
xxx 500
7.3.7.3 Pour que la formule (3) soit utilisable, la température du gaz d'échappement en tous points de la chambre
de fumée doit être comprise entre 343 K et 553 K. Si les températures ne sont pas comprises dans cette plage, les
valeurs lues doivent être enregistrées sans correction mais avec mention de la température.
Cette plage de températures est celle dans laquelle il est admis que toute l'eau est en phase vapeur, mais que la
somme des autres particules non solides non condensées (c'est-à-dire le total des carburants ou huile de graissage
non brûlés et non condensés) est négligeable dans la fumée d'échappement normale à pleine charge. Dans ces
conditions, la formule de correction pour l'effet de la température est valable. Si le gaz d'échappement contient une
proportion anormale de constituants non solides, la formule de correction peut perdre sa validité. Cette formule n'est
pas applicable, par exemple, aux gaz d'échappement de moteurs fonctionnant au fuel lourd à forte teneur en soufre
lorsque le gaz d'échappement à 373 K peut comporter des gouttelettes de soufre acides. En pareil cas, il est
nécessaire pour effectuer des comparaisons de faire les mesures sur une plage de températures plus restreinte
autour de la température de référence de 373 K ou bien, s'il est nécessaire d'éviter de mesurer ces gouttelettes, le
gaz d'échappement de ces moteurs doit alors être maintenu au-dessus de 413 K et, le cas échéant, rapporté à
373 K pour donner une valeur de référence nominale à des fins de comparaison.
8 Mesurages des transitoires
8.1 Généralités
Il est nécessaire de préciser clairement ce qui doit être mesuré. Cela peut être soit le temps durant lequel de la
fumée est présente à l'extrémité de l'échappement, soit la vitesse des gaz prise en compte afin de donner une
indication de la quantité de fumée émise.
Normalement, la quantité de fumée émise sera considérée comme plus significative. La différence peut être
considérable pour des «véhicules à turbocompresseur» qui peuvent produire une courte bouffée de fumée à bas
régime avant que le moteur entraîne le turbocompresseur jusqu'à un mélange air/carburant correct. Un exemple
d'un système de mesurage du temps est l'opacimètre à flux total monté directement à l'extrémité de l'échappement.
Une petite bouffée pratiquement stationnaire peut être lue comme une large impulsion, donnant la même lecture
qu'une forte et rapide émission de fumée, bien que le volume de fumée soit bien moindre. La courbe de l'émission
de fumée en fonction du temps est déformée par la variation de la vitesse des gaz, par exemple pour un essai en
accélération libre.
Si cet opacimètre est monté à l'extrémité d'un long prolongateur, de telle manière que la vitesse des gaz soit
maximale avant de traverser l'opacimètre (voir délai physique t en 8.3), cela supprimera alors l'influence de la
d
variation de vitesse, et la forme de la bouffée de fumée pourra être utilisée pour mesurer la quantité de fumée.
Les opacimètres sont particulièrement adaptés au mesurage de l'opacité et au coefficient d'absorption lumineuse
dans des conditions transitoires mais ils ne peuvent donner des indications exactes que si le temps de réponse de
l'opacimètre est adapté au phénomène transitoire à mesurer.
Pour le mesurage d'un phénomène transitoire, il existe deux possibilités, comme suit:
a) Définir la courbe de la fumée en fonction du temps. Pour cela, le temps de réponse global ne doit pas dépasser
un cinquième de la durée du phénomène transitoire. Afin d'éviter de donner trop d'importance aux «bouffées
turbo» transitoires causées par la vitesse initiale faible, la vitesse des gaz doit être prise en compte, par
exemple lors d'un essai en accélération libre.
© ISO
b) Définir une valeur moyenne du phénomène transitoire, voir par exemple Directive 72/306/CEE ou Règlement
2)
CEE-ONU n° 24 , afin de pouvoir lire un pic. Afin d'éviter de donner trop d'importance aux «bouffées turbo»
transitoires à cause de la faible vitesse des gaz, celle-ci doit être prise en compte. Notons qu'il est peu
significatif de mesurer la valeur de pic d'un phénomène transitoire sans aucune connaissance de sa durée. Un
amortissement est ajouté afin qu'une lecture d'un pic donne une mesure de quantité de fumée en transitoire.
Pour cela, le temps de réponse total t (voir 8.2.4) ou les temps de réponses physique t et électrique t (voir 8.2.2
0 p e
et 8.2.3) doivent être fixés et caractérisés par une tolérance. Le délai physique t , (voir 8.3) doit également être fixé.
d
Les valeurs de phénomènes transitoires obtenues avec des opacimètres différents ne peuvent être comparées que
si les opacimètres en question ont des valeurs similaires de t et de t . Lorsqu'on définit t , il faut bien penser que
0 d 0
de nombreux modèles d'opacimètres ne peuvent pas atteindre un t inférieur à environ 0,4 s.
p
8.2 Réponse de l'opacimètre
8.2.1 Généralités
Le temps de réponse total t est composé de deux parties: le temps de réponse physique t et le temps de réponse
0 p
électrique t .
e
a) Le temps de réponse physique t est le temps de remplissage en fumée de la zone de mesure et le temps de
p
réponse analogique inhérent (tel que le temps de réponse du détecteur de lumière et le conditionnement du
signal). Ceux-ci font partie intégrante de ce qui est appelé le signal brut d'opacité. Pour l'évaluation de t , ce
p
signal nécessite d'être converti en échelle d'opacité. Ce signal converti sans autres corrections est appelé
signal k brut.
b) Le temps de réponse électrique t consiste en un filtrage qui p
...














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