ISO 6358-2:2019

Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate characteristics of components using compressible fluids — Part 2: Alternative test methods

This document specifies a discharge test and a charge test as alternative methods for testing pneumatic fluid power components that use compressible fluids, i.e. gases, and that have internal flow passages that can be either fixed or variable in size to determine their flow-rate characteristics. However, this document does not apply to components whose flow coefficient is unstable during use, i.e. components that exhibit remarkable hysteretic behaviour (because they can contain flexible parts that deform under the flow) or that have an internal feedback phenomenon (such as regulators), or components that have a cracking pressure such as non-return (check) valves and quick-exhaust valves. In addition, it does not apply to components that exchange energy with the fluid during flow-rate measurement, e.g. cylinders, accumulators. NOTE This document does not provide a method to determine if a component has hysteretic behaviour; ISO 6358‑1 does provide such a method.

Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques de débit des composants traversés par un fluide compressible — Partie 2: Méthodes d'essai alternatives

Le présent document spécifie des méthodes d'essai de décharge et de charge en tant que méthodes alternatives pour l'essai des composants de transmissions pneumatiques utilisant des fluides compressibles, c'est-à-dire des gaz, et ayant des voies d'écoulement interne de taille fixe ou variable, pour déterminer leurs caractéristiques de débit. Toutefois, la présente partie de l'ISO 6358 ne s'applique pas aux composants dont le coefficient de débit est instable pendant leur fonctionnement, c'est-à-dire ceux présentant un comportement avec hystérésis significatif (car ils peuvent contenir des pièces flexibles qui se déforment sous l'écoulement) ou un phénomène de boucle de retour interne (tels que les régulateurs) ni aux composants ayant une pression d'ouverture, tels que les clapets anti-retour et les vannes d'échappement rapide. De plus, elle ne s'applique pas aux composants qui échangent de l'énergie avec le fluide au cours de la mesure de débit, par exemple vérins, accumulateurs. NOTE Le présent document ne fournit pas de méthode pour déterminer si un composant a un comportement hystérétique; l'ISO 6358-1 fournit une telle méthode.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 01-Sep-2019
• ICS: 23.100.01 - Fluid power systems in general
• Technical Committee: ISO/TC 131/SC 5 - Control products and components
• Drafting Committee: ISO/TC 131/SC 5/WG 3 - Pneumatic control products
• Current Stage: 9020 - International Standard under periodical review
• Start Date: 15-Jul-2024
• Completion Date: 15-Jul-2024

Relations

• Revises: ISO 6358-2:2013 - Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate characteristics of components using compressible fluids — Part 2: Alternative test methods
• Effective Date: 07-May-2016

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6358-2
Second edition
2019-08
Pneumatic fluid power —
Determination of flow-rate
characteristics of components using
compressible fluids —
Part 2:
Alternative test methods
Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques
de débit des composants traversés par un fluide compressible —
Partie 2: Méthodes d'essai alternatives
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Fax: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and units . 2
5 Test installation . 3
5.1 Test circuit for discharge test . 3
5.2 Test circuit for charge test . 3
5.3 General requirements . 4
5.4 Requirements for the tank (item 4) . 5
5.4.1 Structure . 5
5.4.2 Stuffed material . 6
5.4.3 Volume . 6
5.5 Special requirements . 7
6 Test procedures . 7
6.1 Test conditions . 7
6.1.1 Test fluid . 7
6.1.2 Checks . 7
6.1.3 Test measurements . 8
6.2 Measuring procedures . 8
6.2.1 Requirements for testing to publish catalogue ratings. 8
6.2.2 Selection of measuring procedure . 8
6.2.3 Measuring procedures for discharge test . 8
6.2.4 Measuring procedures for charge test (see Figure 2) . 9
6.3 Calculation of characteristics .10
6.3.1 Sonic conductance, C .10
6.3.2 Critical back-pressure ratio, b, and subsonic index, m .13
6.3.3 Pressure dependence coefficient, K .13
p
7 Presentation of test results .14
8 Identification statement (reference to this document) .15
Annex A (informative) Evaluation of measurement uncertainty .16
Annex B (normative) Test method to determine and calibrate the volume of an isothermal tank .22
Annex C (informative) Isothermal tank stuffing .28
Annex D (informative) Test method to determine isothermal performance .30
Annex E (informative) Formulae for calculation of flow-rate characteristics .33
Annex F (informative) Procedures for calculating critical back-pressure ratio, b, and
subsonic index, m, by the least-square method using the Solver function in
Microsoft Excel®.36
Bibliography .40
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 documents 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).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
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 5, Control products and components.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 6358-2:2013), which has been technically
revised.
A list of all parts in the ISO 6358 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 © ISO 2019 – All rights reserved

Introduction
In pneumatic fluid power systems, power is transmitted and controlled through a gas under pressure
within a circuit. Components that make up such a circuit are inherently resistive to the flow of the gas
and it is necessary, therefore, to define and determine the flow-rate characteristics that describe their
performance.
1)
ISO 6358:1989 was developed to determine the flow-rate characteristics of pneumatic valves, based
upon a model of converging nozzles. The method included two characteristic parameters: sonic
conductance, C, and critical pressure ratio, b, used in a proposed mathematical approximation of the
flow behaviour. The result described flow performance of a pneumatic valve from choked flow to
subsonic flow, based on static pressure. This new edition uses stagnation pressure instead, to take into
account the influence of flow velocity on the measurement of pressures.
Experience has demonstrated that many pneumatic valves have converging–diverging characteristics
that do not fit the ISO 6358:1989 model very well. Furthermore, new developments have allowed the
application of this method to additional components beyond pneumatic valves. However, this now
requires the use of four parameters (C, b, m, and Δp ) to define the flow performance in both the choked
c
and subsonic flow regions.
This document describes a set of three flow-rate characteristic parameters determined from test
results. These parameters are described as follows and are listed in decreasing order of priority:
— The sonic conductance, C, corresponding to the maximum flow rate (choked) is the most important
parameter. This parameter is defined by the upstream stagnation conditions.
— The critical back-pressure ratio, b, representing the boundary between choked and subsonic
flow is second in importance. Its definition differs here from the one in ISO 6358:1989 because it
corresponds to the ratio of downstream to upstream stagnation pressures.
— The subsonic index, m, is used if necessary to represent more accurately the subsonic flow behaviour.
For components with a fixed flow path, m is distributed around 0,5. In these cases, only the first two
characteristic parameters C and b are necessary. For many other components, m will vary widely. In
these cases, it is necessary to determine C, b, and m.
Several changes to the test equipment were made to overcome apparent violations of the theory
of compressible fluid flow. This included expanded inlet pressure-measuring tubes to satisfy the
assumptions of negligible inlet velocity to the item under test and to allow the inlet stagnation
pressure to be measured directly. Expanded outlet tubes allow the direct measurement of downstream
stagnation pressure to better accommodate the different component models. The difference between
stagnation pressure at upstream and downstream of component means a loss of pressure energy.
ISO 6358-3 can be used to calculate without measurements an estimate of the overall flow-rate
characteristics of an assembly of components and piping, using the characteristics of each component
and piping determined in accordance with this document or ISO 6358-1.
The discharge and charge test methods specified in this document have the following advantages over
the test method specified in ISO 6358-1:
a) an air source with a large flow-rate capacity is not required;
b) components with larger flow-rate capacity can be tested more easily;
c) energy consumption is minimised; and
d) test time is shortened in the discharge and charge tests, and noise level is decreased in the
charge test.
1) Withdrawn standard.
Performance characteristics measured in accordance with this edition of the ISO 6358 series will differ
from those measured in accordance with ISO 6358:1989.
vi ©
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6358-2
Second edition
2019-08
Pneumatic fluid power —
Determination of flow-rate
characteristics of components using
compressible fluids —
Part 2:
Alternative test methods
Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques
de débit des composants traversés par un fluide compressible —
Partie 2: Méthodes d'essai alternatives
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and units . 2
5 Test installation . 3
5.1 Test circuit for discharge test . 3
5.2 Test circuit for charge test . 3
5.3 General requirements . 4
5.4 Requirements for the tank (item 4) . 5
5.4.1 Structure . 5
5.4.2 Stuffed material . 6
5.4.3 Volume . 6
5.5 Special requirements . 7
6 Test procedures . 7
6.1 Test conditions . 7
6.1.1 Test fluid . 7
6.1.2 Checks . 7
6.1.3 Test measurements . 8
6.2 Measuring procedures . 8
6.2.1 Requirements for testing to publish catalogue ratings. 8
6.2.2 Selection of measuring procedure . 8
6.2.3 Measuring procedures for discharge test . 8
6.2.4 Measuring procedures for charge test (see Figure 2) . 9
6.3 Calculation of characteristics .10
6.3.1 Sonic conductance, C .10
6.3.2 Critical back-pressure ratio, b, and subsonic index, m .13
6.3.3 Pressure dependence coefficient, K .13
p
7 Presentation of test results .14
8 Identification statement (reference to this document) .15
Annex A (informative) Evaluation of measurement uncertainty .16
Annex B (normative) Test method to determine and calibrate the volume of an isothermal tank .22
Annex C (informative) Isothermal tank stuffing .28
Annex D (informative) Test method to determine isothermal performance .30
Annex E (informative) Formulae for calculation of flow-rate characteristics .33
Annex F (informative) Procedures for calculating critical back-pressure ratio, b, and
subsonic index, m, by the least-square method using the Solver function in
Microsoft Excel®.36
Bibliography .40
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
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electrotechnical standardization.
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described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents 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).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
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constitute an endorsement.
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expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
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This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 131, Fluid power systems, Subcommittee
SC 5, Control products and components.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 6358-2:2013), which has been technically
revised.
A list of all parts in the ISO 6358 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.
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Introduction
In pneumatic fluid power systems, power is transmitted and controlled through a gas under pressure
within a circuit. Components that make up such a circuit are inherently resistive to the flow of the gas
and it is necessary, therefore, to define and determine the flow-rate characteristics that describe their
performance.
1)
ISO 6358:1989 was developed to determine the flow-rate characteristics of pneumatic valves, based
upon a model of converging nozzles. The method included two characteristic parameters: sonic
conductance, C, and critical pressure ratio, b, used in a proposed mathematical approximation of the
flow behaviour. The result described flow performance of a pneumatic valve from choked flow to
subsonic flow, based on static pressure. This new edition uses stagnation pressure instead, to take into
account the influence of flow velocity on the measurement of pressures.
Experience has demonstrated that many pneumatic valves have converging–diverging characteristics
that do not fit the ISO 6358:1989 model very well. Furthermore, new developments have allowed the
application of this method to additional components beyond pneumatic valves. However, this now
requires the use of four parameters (C, b, m, and Δp ) to define the flow performance in both the choked
c
and subsonic flow regions.
This document describes a set of three flow-rate characteristic parameters determined from test
results. These parameters are described as follows and are listed in decreasing order of priority:
— The sonic conductance, C, corresponding to the maximum flow rate (choked) is the most important
parameter. This parameter is defined by the upstream stagnation conditions.
— The critical back-pressure ratio, b, representing the boundary between choked and subsonic
flow is second in importance. Its definition differs here from the one in ISO 6358:1989 because it
corresponds to the ratio of downstream to upstream stagnation pressures.
— The subsonic index, m, is used if necessary to represent more accurately the subsonic flow behaviour.
For components with a fixed flow path, m is distributed around 0,5. In these cases, only the first two
characteristic parameters C and b are necessary. For many other components, m will vary widely. In
these cases, it is necessary to determine C, b, and m.
Several changes to the test equipment were made to overcome apparent violations of the theory
of compressible fluid flow. This included expanded inlet pressure-measuring tubes to satisfy the
assumptions of negligible inlet velocity to the item under test and to allow the inlet stagnation
pressure to be measured directly. Expanded outlet tubes allow the direct measurement of downstream
stagnation pressure to better accommodate the different component models. The difference between
stagnation pressure at upstream and downstream of component means a loss of pressure energy.
ISO 6358-3 can be used to calculate without measurements an estimate of the overall flow-rate
characteristics of an assembly of components and piping, using the characteristics of each component
and piping determined in accordance with this document or ISO 6358-1.
The discharge and charge test methods specified in this document have the following advantages over
the test method specified in ISO 6358-1:
a) an air source with a large flow-rate capacity is not required;
b) components with larger flow-rate capacity can be tested more easily;
c) energy consumption is minimised; and
d) test time is shortened in the discharge and charge tests, and noise level is decreased in the
charge test.
1) Withdrawn standard.
Performance characteristics measured in accordance with this edition of the ISO 6358 series will differ
from those measured in accordance with ISO 6358:1989.
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NORME ISO
INTERNATIONALE 6358-2
Deuxième édition
2019-08
Transmissions pneumatiques —
Détermination des caractéristiques de
débit des composants traversés par un
fluide compressible —
Partie 2:
Méthodes d'essai alternatives
Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate characteristics
of components using compressible fluids —
Part 2: Alternative test methods
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, 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.
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et unité . 2
5 Installation d'essai . 3
5.1 Circuit d'essai pour essai de décharge . 3
5.2 Circuit d'essai pour essai de charge . 3
5.3 Exigences générales . 5
5.4 Exigences pour le réservoir (élément 4) . 5
5.4.1 Structure . 5
5.4.2 Matériau de remplissage . 7
5.4.3 Volume . 7
5.5 Exigences particulières . 7
6 Modes opératoires d’essai . 8
6.1 Conditions d'essai. 8
6.1.1 Fluide d’essai . 8
6.1.2 Vérifications . 8
6.1.3 Mesures d'essai . 8
6.2 Modes opératoires de mesure . 9
6.2.1 Exigences d’essai pour publier des valeurs indiquées dans un catalogue . 9
6.2.2 Choix du mode opératoire de mesure . 9
6.2.3 Modes opératoires de mesure pour essai de décharge . 9
6.2.4 Modes opératoires de mesure pour essai de charge (voir Figure 2) .10
6.3 Calcul des caractéristiques .11
6.3.1 Conductance sonique, C .11
6.3.2 Rapport de contre-pression critique b et indice subsonique m .14
6.3.3 Coefficient de dépendance par rapport à la pression, K .
p 14
7 Présentation des résultats des essais .15
8 Mention d’identification (référence au présent document) .16
Annexe A (informative) Évaluation de l'incertitude de mesure .17
Annexe B (normative) Méthode d'essai pour déterminer et étalonner le volume d'un
réservoir isotherme .23
Annexe C (informative) Remplissage du réservoir isotherme .29
Annexe D (informative) Méthode d'essai pour déterminer la performance isotherme .32
Annexe E (informative) Formules de calcul des caractéristiques de débit .35
Annexe F (informative) Modes opératoires de calcul du rapport des pressions totales
critique, b, et de l’indice subsonique, m, par la méthode des moindres carrés en
utilisant la fonction «Solveur» de Microsoft Excel® .38
Bibliographie .42
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 documents 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'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
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 le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos . ht m l .
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 131, Transmissions hydrauliques et
pneumatiques, sous-comité SC 5, Appareils de régulation et de distribution et leurs composants.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 6358-2:2013), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 6358 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 © ISO 2019 – Tous droits réservés

Introduction
Dans les systèmes de transmission pneumatique, l'énergie est transmise et contrôlée par un gaz sous
pression circulant dans un circuit. Les éléments constituant un tel circuit ont une résistance intrinsèque
à l'écoulement de gaz et il est donc nécessaire de définir et de déterminer les caractéristiques décrivant
leurs performances en débit.
1)
L'ISO 6358:1989 a été élaborée pour déterminer les caractéristiques de débit des éléments de
transmission pneumatique, en se fondant sur un modèle de tuyères convergentes. La méthode comportait
deux paramètres caractéristiques: la conductance sonique, C, et le rapport de pression critique, b
utilisés dans une proposition d'approximation mathématique du comportement de l'écoulement. Le
résultat décrivait les performances d'écoulement d'un élément de transmission pneumatique d'un
écoulement sonique à un écoulement subsonique, basé sur la pression statique. Cette nouvelle édition
utilise la pression d’arrêt, pour prendre en compte l’influence de la vitesse d’écoulement sur la mesure
des pressions.
L'expérience a montré qu'un grand nombre de vannes pneumatiques ont des caractéristiques
convergentes–divergentes qui ne sont pas très bien représentés par le modèle de l'ISO 6358:1989. De
plus, de nouvelles avancées ont permis d'appliquer cette méthode à d'autres éléments de transmission
pneumatique. Toutefois, ceci nécessite d'utiliser désormais quatre paramètres (C, b, m, et Δp ) pour
c
définir les caractéristiques de débit dans les régions d’écoulement à la fois sonique et subsonique.
Le présent document décrit un ensemble de trois paramètres caractéristiques du débit, déterminés
à partir de résultats d'essais. Ces paramètres sont décrits comme suit et sont énumérés en ordre de
priorité décroissante.
— La conductance sonique, C, correspondant au débit maximum (sonique) est le paramètre le plus
important. Ce paramètre est défini par les conditions de stagnation en amont.
— Le rapport de contre-pressions critique, b, représentant la limite entre l'écoulement sonique et
l'écoulement subsonique est le deuxième paramètre le plus important. Sa définition diffère ici de celle
de l'ISO 6358:1989 car elle correspond au rapport entre les pressions de stagnation aval et amont.
— L'indice subsonique, m, est utilisé si nécessaire pour représenter le comportement de l'écoulement
subsonique d'une manière plus précise. En ce qui concerne les composants ayant une section
d'écoulement fixe, m est proche de 0,5. Dans ces cas-ci, seuls les deux premiers paramètres
caractéristiques C et b sont nécessaires. Pour un grand nombre d'autres composants, m variera
largement. Dans ces cas-là, il est nécessaire de déterminer C, b et m.
Plusieurs modifications du dispositif d'essai ont été effectuées pour résoudre les violations apparentes
de la théorie de l'écoulement des fluides compressibles. Parmi celles-ci se trouvent les tubes de mesure
de pression d'alimentation dont le diamètre est plus grand pour satisfaire aux hypothèses de vitesse
d'admission négligeable de l'élément soumis à essai et pour permettre de mesurer directement
la pression d’arrêt d'alimentation. Les tubes de sortie dont le diamètre plus grand permettent la
mesure directe de la pression d’arrêt aval afin de mieux prendre en compte les différents modèles de
composants. La différence entre la pression d’arrêt en amont et en aval d'un composant se traduit par
une perte d'énergie de pression.
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 6358-2
Deuxième édition
2019-08
Transmissions pneumatiques —
Détermination des caractéristiques de
débit des composants traversés par un
fluide compressible —
Partie 2:
Méthodes d'essai alternatives
Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate characteristics
of components using compressible fluids —
Part 2: Alternative test methods
Numéro de référence
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ISO 2019
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et unité . 2
5 Installation d'essai . 3
5.1 Circuit d'essai pour essai de décharge . 3
5.2 Circuit d'essai pour essai de charge . 3
5.3 Exigences générales . 5
5.4 Exigences pour le réservoir (élément 4) . 5
5.4.1 Structure . 5
5.4.2 Matériau de remplissage . 7
5.4.3 Volume . 7
5.5 Exigences particulières . 7
6 Modes opératoires d’essai . 8
6.1 Conditions d'essai. 8
6.1.1 Fluide d’essai . 8
6.1.2 Vérifications . 8
6.1.3 Mesures d'essai . 8
6.2 Modes opératoires de mesure . 9
6.2.1 Exigences d’essai pour publier des valeurs indiquées dans un catalogue . 9
6.2.2 Choix du mode opératoire de mesure . 9
6.2.3 Modes opératoires de mesure pour essai de décharge . 9
6.2.4 Modes opératoires de mesure pour essai de charge (voir Figure 2) .10
6.3 Calcul des caractéristiques .11
6.3.1 Conductance sonique, C .11
6.3.2 Rapport de contre-pression critique b et indice subsonique m .14
6.3.3 Coefficient de dépendance par rapport à la pression, K .
p 14
7 Présentation des résultats des essais .15
8 Mention d’identification (référence au présent document) .16
Annexe A (informative) Évaluation de l'incertitude de mesure .17
Annexe B (normative) Méthode d'essai pour déterminer et étalonner le volume d'un
réservoir isotherme .23
Annexe C (informative) Remplissage du réservoir isotherme .29
Annexe D (informative) Méthode d'essai pour déterminer la performance isotherme .32
Annexe E (informative) Formules de calcul des caractéristiques de débit .35
Annexe F (informative) Modes opératoires de calcul du rapport des pressions totales
critique, b, et de l’indice subsonique, m, par la méthode des moindres carrés en
utilisant la fonction «Solveur» de Microsoft Excel® .38
Bibliographie .42
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 documents 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'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
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 le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos . ht m l .
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 131, Transmissions hydrauliques et
pneumatiques, sous-comité SC 5, Appareils de régulation et de distribution et leurs composants.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 6358-2:2013), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 6358 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.
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Introduction
Dans les systèmes de transmission pneumatique, l'énergie est transmise et contrôlée par un gaz sous
pression circulant dans un circuit. Les éléments constituant un tel circuit ont une résistance intrinsèque
à l'écoulement de gaz et il est donc nécessaire de définir et de déterminer les caractéristiques décrivant
leurs performances en débit.
1)
L'ISO 6358:1989 a été élaborée pour déterminer les caractéristiques de débit des éléments de
transmission pneumatique, en se fondant sur un modèle de tuyères convergentes. La méthode comportait
deux paramètres caractéristiques: la conductance sonique, C, et le rapport de pression critique, b
utilisés dans une proposition d'approximation mathématique du comportement de l'écoulement. Le
résultat décrivait les performances d'écoulement d'un élément de transmission pneumatique d'un
écoulement sonique à un écoulement subsonique, basé sur la pression statique. Cette nouvelle édition
utilise la pression d’arrêt, pour prendre en compte l’influence de la vitesse d’écoulement sur la mesure
des pressions.
L'expérience a montré qu'un grand nombre de vannes pneumatiques ont des caractéristiques
convergentes–divergentes qui ne sont pas très bien représentés par le modèle de l'ISO 6358:1989. De
plus, de nouvelles avancées ont permis d'appliquer cette méthode à d'autres éléments de transmission
pneumatique. Toutefois, ceci nécessite d'utiliser désormais quatre paramètres (C, b, m, et Δp ) pour
c
définir les caractéristiques de débit dans les régions d’écoulement à la fois sonique et subsonique.
Le présent document décrit un ensemble de trois paramètres caractéristiques du débit, déterminés
à partir de résultats d'essais. Ces paramètres sont décrits comme suit et sont énumérés en ordre de
priorité décroissante.
— La conductance sonique, C, correspondant au débit maximum (sonique) est le paramètre le plus
important. Ce paramètre est défini par les conditions de stagnation en amont.
— Le rapport de contre-pressions critique, b, représentant la limite entre l'écoulement sonique et
l'écoulement subsonique est le deuxième paramètre le plus important. Sa définition diffère ici de celle
de l'ISO 6358:1989 car elle correspond au rapport entre les pressions de stagnation aval et amont.
— L'indice subsonique, m, est utilisé si nécessaire pour représenter le comportement de l'écoulement
subsonique d'une manière plus précise. En ce qui concerne les composants ayant une section
d'écoulement fixe, m est proche de 0,5. Dans ces cas-ci, seuls les deux premiers paramètres
caractéristiques C et b sont nécessaires. Pour un grand nombre d'autres composants, m variera
largement. Dans ces cas-là, il est nécessaire de déterminer C, b et m.
Plusieurs modifications du dispositif d'essai ont été effectuées pour résoudre les violations apparentes
de la théorie de l'écoulement des fluides compressibles. Parmi celles-ci se trouvent les tubes de mesure
de pression d'alimentation dont le diamètre est plus grand pour satisfaire aux hypothèses de vitesse
d'admission négligeable de l'élément soumis à essai et pour permettre de mesurer directement
la pression d’arrêt d'alimentation. Les tubes de sortie dont le diamètre plus grand permettent la
mesure directe de la pression d’arrêt aval afin de mieux prendre en compte les différents modèles de
composants. La différence entre la pression d’arrêt en amont et en aval d'un composant se traduit par
une perte d'énergie de pression.
...