Hydraulic fluid power — Determination of the fluid-borne noise characteristics of components and systems — Part 2: Measurement of the speed of sound in a fluid in a pipe

This document describes the procedure for the determination of the speed of sound in a fluid enclosed in a pipe, by measurements from pressure transducers mounted in the pipe. This document is applicable to all types of hydraulic circuit operating under steady state conditions, irrespective of size, for pressure pulsations over a frequency range from 10 Hz to 3 kHz.

Transmissions hydrauliques — Évaluation des caractéristiques du bruit liquidien des composants et systèmes — Partie 2: Mesurage de la vitesse du son émis dans un fluide dans une tuyauterie

Le présent document décrit le mode opératoire d'évaluation de la vitesse du son émis par un fluide contenu dans un tube, par la réalisation de mesurages à partir de capteurs de pression montés sur ledit tube. Le présent document s'applique à tous les types de circuits hydrauliques fonctionnant dans des conditions de régime établi, indépendamment de leur dimension, pour des impulsions de pression dans une gamme de fréquences comprise entre 10 Hz et 3 kHz.

General Information

Status
Published
Publication Date
13-Feb-2025
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
14-Feb-2025
Due Date
14-Feb-2025
Completion Date
14-Feb-2025
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ISO 15086-2:2025 - Hydraulic fluid power — Determination of the fluid-borne noise characteristics of components and systems — Part 2: Measurement of the speed of sound in a fluid in a pipe Released:14. 02. 2025
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ISO 15086-2:2025 - Transmissions hydrauliques — Évaluation des caractéristiques du bruit liquidien des composants et systèmes — Partie 2: Mesurage de la vitesse du son émis dans un fluide dans une tuyauterie Released:14. 02. 2025
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Standards Content (Sample)


International
Standard
ISO 15086-2
Second edition
Hydraulic fluid power —
2025-02
Determination of the fluid-borne
noise characteristics of components
and systems —
Part 2:
Measurement of the speed of sound
in a fluid in a pipe
Transmissions hydrauliques — Évaluation des caractéristiques
du bruit liquidien des composants et systèmes —
Partie 2: Mesurage de la vitesse du son émis dans un fluide dans
une tuyauterie
Reference number
© ISO 2025
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols . 2
5 Instrumentation . 3
5.1 Static measurements .3
5.2 Dynamic measurements .3
5.3 Frequency analysis of pressure ripple .3
6 Hydraulic noise generator . 4
6.1 General .4
6.2 Generator vibration .4
7 Test conditions . 4
7.1 General .4
7.2 Fluid temperature.4
7.3 Fluid density and viscosity .4
7.4 Mean fluid pressure .4
7.5 Mean flow measurement .5
8 Test rig . 5
8.1 General .5
8.2 Thermal insulation .5
8.3 Method 1: Three-transducer method .5
8.4 Method 2: Antiresonance method .6
8.5 Calibration of pressure transducers .8
9 Test procedure for Method 1. 9
10 Test procedure for Method 2. 10
11 Test report .11
11.1 General information.11
11.2 Test data .11
11.3 Test results . 12
12 Identification statement (Reference to this part of ISO 15086) .12
Annex A (normative) Errors and classes of measurement of mean value .13
Annex B (normative) Errors and classes of dynamic measurement . 14
Annex C (informative) Data reduction algorithms .15
Annex D (informative) Example of speed of sound calculation in MATLAB® language using
three pressure transducers in a pipe (Method 1) . 19
Annex E (informative) Example of speed of sound calculation in MATLAB® language using two
pressure transducers in a closed-end pipe (Method 2).22
Bibliography .24

iii
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 131, Fluid power systems, Subcommittee SC 8,
Product testing.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 15086-2:2000), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— the frequency range of pressure ripples has been revised;
— the symbol units, the symbol B , subscript O and N have been added to Table 1;
e
— the symbol f (first acoustic antiresonance frequency) has been replaced by f ;
0 a1
— Figures 3 and C.1 have been added;
— Figures 1, 2 and 4 have been corrected;
— Formulae 1, C.2, and C.3 have been corrected;
— Annex D has been revised;
— various additional editorial modifications have been made.
A list of all parts in the ISO 15086 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.

iv
Introduction
In hydraulic fluid power systems, power is transmitted and controlled through a liquid under pressure
within an enclosed circuit. During the process of converting mechanical power into hydraulic fluid power,
flow and pressure ripple and structure-borne vibrations are generated.
Hydro-acoustical characteristics of hydraulic components can be measured with acceptable accuracy if the
speed of sound in the fluid is precisely known.
The measurement technique for determining the speed of sound in a pipe, as described in this document, is
based upon the application of plane wave transmission line theory to the analysis of pressure ripple in rigid
[1]
pipes .
Two different measurement approaches are presented, namely the use of
— three pressure transducers in a pipe, and
— acoustic antiresonance in a closed-end pipe system.
The three-pressure-transducer method should be used at any time when the speed of sound is to be measured
under the effective working conditions in a system. This method can be performed simultaneously with the
hydro-acoustical measurement methods specified in ISO 10767-1, ISO 10767-3 and ISO 15086-3, using the
same equipment and measurements.
Either method is suitable to produce a table of speed-of-sound data as a function of mean pressure and
temperature for a particular fluid.

v
International Standard ISO 15086-2:2025(en)
Hydraulic fluid power — Determination of the fluid-borne
noise characteristics of components and systems —
Part 2:
Measurement of the speed of sound in a fluid in a pipe
1 Scope
This document describes the procedure for the determination of the speed of sound in a fluid enclosed in a
pipe, by measurements from pressure transducers mounted in the pipe.
This document is applicable to all types of hydraulic circuit operating under steady state conditions,
irrespective of size, for pressure pulsations over a frequency range from 10 Hz to 3 kHz.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated ref
...


Norme
internationale
ISO 15086-2
Deuxième édition
Transmissions hydrauliques —
2025-02
Évaluation des caractéristiques du
bruit liquidien des composants et
systèmes —
Partie 2:
Mesurage de la vitesse du son émis
dans un fluide dans une tuyauterie
Hydraulic fluid power — Determination of the fluid-borne noise
characteristics of components and systems —
Part 2: Measurement of the speed of sound in a fluid in a pipe
Numéro de référence
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© ISO 2025
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles . 2
5 Instruments. 3
5.1 Mesures statiques .3
5.2 Mesures dynamiques .3
5.3 Analyse de fréquence de l'onde de pression .4
6 Générateur de bruit hydraulique . 4
6.1 Généralités .4
6.2 Vibration du générateur .4
7 Conditions d'essai . 4
7.1 Généralités .4
7.2 Température du fluide .5
7.3 Masse volumique et viscosité du fluide .5
7.4 Pression moyenne du fluide .5
7.5 Mesure de l'écoulement moyen .5
8 Banc d'essai . 5
8.1 Généralités .5
8.2 Isolation thermique .5
8.3 Méthode 1: Méthode des trois capteurs .5
8.4 Méthode 2: Méthode antirésonance .6
8.5 Étalonnage des capteurs de pression .9
9 Mode opératoire d'essai pour la Méthode 1 . 10
10 Mode opératoire d'essai pour la Méthode 2 .12
11 Rapport d'essai .12
11.1 Informations générales . 12
11.2 Données d'essai . 12
11.3 Résultats d'essai . 13
12 Phrase d'identification (Référence au présent document) .13
Annexe A (normative) Erreurs et classes de mesure de la valeur moyenne . 14
Annexe B (normative) Erreurs et classes de mesure dynamique .15
Annexe C (informative) Algorithmes de compression des données .16
Annexe D (informative) Exemple de calcul de la vitesse du son en langage MATLAB® en
utilisant trois capteurs de pression montés sur le tube (Méthode 1) .20
Annexe E (informative) Exemple de calcul de la vitesse du son en langage MATLAB® en utilisant
deux capteurs de pression montés sur un tube à extrémité fermée (Méthode 2) .23
Bibliographie .25

iii
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 (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de document ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 131, Transmissions hydrauliques et
pneumatiques, sous-comité SC 8, Essais des produits.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 15086-2:2000), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— la plage de fréquences des ondes de pression a été révisée;
— les unités des symboles, le symbole B , les indices O et N ont été ajoutés au Tableau 1;
e
— le symbole f (première fréquence d'antirésonance acoustique) a été remplacé par f ;
0 a1
— les Figures 3 et C.1 ont été ajoutées;
— les Figures 1, 2 et 4 ont été corrigées;
— les Formules 1, C.2, et C.3 ont été corrigées;
— l'Annexe D a été révisée;
— diverses modifications rédactionnelles complémentaires ont été apportées.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 15086 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.

iv
Introduction
Dans les systèmes de transmissions hydrauliques, l'énergie est transmise et commandée par l'intermédiaire
d'un fluide sous pression circulant en circuit fermé. Le processus de transformation de l'énergie mécanique
en énergie- hydraulique génère des fluctuations de l'écoulement et de la pression ainsi que des vibrations de
la structure.
Les caractéristiques hydro-acoustiques des composants hydrauliques peuvent être mesurées avec une
précision acceptable lorsque la vitesse du son émis par le fluide est connue de façon précise.
La méthode de mesurage pour l'évaluation de la vitesse du son dans un tube, comme décrit dans le présent
document, est fondée sur l'application de la théorie de la ligne de transmission à onde plane à l'analyse des
[1]
fluctuations de pression dans des tubes rigides .
Deux approches de mesure différentes sont présentées, à savoir l'utilisation de
— trois capteurs de pression dans un tube, et
— l’antirésonance acoustique dans un système de tubes à extrémité fermée.
Il convient d’utiliser la méthode des trois capteurs de pression chaque fois que la vitesse du son est à mesurer
dans les conditions de service efficaces d'un système. Cette méthode peut être réalisée simultanément avec
les méthodes de mesure hydroacoustique spécifiées dans les ISO 10767-1, ISO 10767-3 and ISO 15086-3, à
l’aide du même équipement et des mêmes mesurages.
L'une ou l'autre méthode permet de produire un tableau de données sur la vitesse des données acoustiques
en fonction de la pression et de la température moyennes pour un fluide donné.

v
Norme internationale ISO 15086-2:2025(fr)
Transmissions hydrauliques — Évaluation des
caractéristiques du bruit liquidien des composants et
systèmes —
Partie 2:
Mesurage de la vitesse du son émis dans un fluide dans une
tuyauterie
1 Domaine d’applic
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.