ISO 10094-2:2021
(Main)Pneumatic fluid power — Electro-pneumatic pressure control valves — Part 2: Test methods to determine main characteristics to include in the supplier's literature
Pneumatic fluid power — Electro-pneumatic pressure control valves — Part 2: Test methods to determine main characteristics to include in the supplier's literature
This document specifies the test procedures and a method of presenting results concerning the parameters which define the main characteristics to be included in the supplier's literature of the electro-pneumatic continuous pressure control valves, conforming to ISO 10094-1. The purpose of this document is: — to facilitate comparison by standardizing the test methods and the presentation of the test results, and — to assist in the proper application of these components in compressed air systems. The specified tests are intended to allow comparison between the different types of continuous pressure control valves; these are not production tests to be carried out on each manufactured product. The tests described in this document are for components with an exhaust port vented to the atmosphere. NOTE 1 The tests related to non-electrically modulated pneumatic continuous pressure control valves are specified in ISO 6953-2. NOTE 2 The tests related to electro-pneumatic continuous flow control valves are specified in ISO 10041-2. NOTE 3 ISO 6953-3 provides an alternate dynamic test method for flow-rate characteristics using an isothermal tank instead of a flow meter. However, this method measures only the decreasing flow rate part of the hysteresis curve of the forward flow and relief flow characteristics.
Transmissions pneumatiques — Appareils électropneumatiques de distribution à commande continue de pression — Partie 2: Méthodes d'essai pour déterminer les principales caractéristiques à inclure dans la documentation des fournisseurs
Le présent document spécifie les modes opératoires d'essai et donne une méthode de présentation des résultats relatifs aux paramètres qui définissent les principales caractéristiques à inclure dans la documentation des fournisseurs d'appareils électropneumatiques de distribution à commande continue de pression conformes à l'ISO 10094‑1. Le but du présent document est: — de faciliter la comparaison en normalisant les méthodes d'essai et la présentation des résultats d'essais, et — d'apporter une aide afin que ces composants soient correctement utilisés dans les systèmes d'air comprimé. Les essais spécifiés ont pour but de permettre la comparaison entre les différents types d'appareils de distribution à commande continue de pression; il ne s'agit en aucun cas d'essais de production à effectuer pour chaque produit fabriqué. Les essais décrits dans le présent document sont réalisés pour des composants ayant un orifice d'échappement vers l'atmosphère. NOTE 1 Les essais concernant les appareils pneumatiques de distribution à commande continue de pression qui ne sont pas modulés électriquement sont spécifiés dans l'ISO 6953‑2. NOTE 2 Les essais concernant les distributeurs électropneumatiques à commande continue de débit sont spécifiés dans l'ISO 10041‑2. NOTE 3 L'ISO 6953‑3 fournit une méthode d'essai dynamique alternative pour les caractéristiques de débit utilisant un réservoir isotherme au lieu d'un débitmètre. Toutefois, cette méthode permet d’obtenir uniquement la partie de la courbe d’hystérésis des caractéristiques de débit d’alimentation et de débit d’échappement correspondant à des débits décroissants.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10094-2
Second edition
2021-11
Pneumatic fluid power — Electro-
pneumatic pressure control valves —
Part 2:
Test methods to determine main
characteristics to include in the
supplier's literature
Transmissions pneumatiques — Appareils électropneumatiques de
distribution à commande continue de pression —
Partie 2: Méthodes d'essai pour déterminer les principales
caractéristiques à inclure dans la documentation des fournisseurs
Reference number
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Published in Switzerland
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ISO 10094-2:2021(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and units. 2
5 Test conditions .3
5.1 Gas supply . 3
5.2 Temperature . 3
5.3 Pressures . 3
5.3.1 General . 3
5.3.2 Inlet pressure . 3
5.3.3 Test pressures . 3
5.3.4 Checking . . 3
5.4 Electrical supplies . 3
6 Test procedures . 4
6.1 Test conditions . 4
6.2 Inlet pressure . 4
6.3 Static tests . 4
7 Control signal/pressure static-characteristics test at null forward or relief flow rate .4
7.1 Test installation . 4
7.1.1 Test circuit . 4
7.1.2 Pressure measurement . 5
7.2 Test procedures . 5
7.2.1 Control signal/pressure static characteristic test . 5
7.2.2 Minimum regulated pressure test . 5
7.2.3 Resolution test . 6
7.2.4 Repeatability test . 6
7.3 Calculation of characteristics . 7
7.3.1 Characteristic curve . 7
7.3.2 Linearity . 8
7.3.3 Control signal/pressure hysteresis . 9
7.3.4 Minimum regulated pressure . 10
7.3.5 Resolution . 11
7.3.6 Repeatability . 11
7.3.7 Sensitivity . .12
7.3.8 Offset .12
8 Flow/pressure static characteristics test .12
8.1 Test circuit for flow rate measurement .12
8.2 General requirements . 13
8.3 Test procedures . 14
8.3.1 Initial test procedure . . 14
8.3.2 Forward flow rate/pressure characteristics test . 14
8.3.3 Relief flow rate/pressure characteristics test . 14
8.3.4 Procedure for other control signal values . 15
8.4 Calculation of characteristics .15
8.4.1 Characteristic curves . 15
8.4.2 Flow rate/pressure hysteresis . 15
8.4.3 Maximum forward sonic conductance . 15
8.4.4 Maximum relief sonic conductance . 16
9 Pressure regulation characteristics test .17
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ISO 10094-2:2021(E)
9.1 Test circuit . 17
9.2 Test procedure . 17
10 Leakage at null forward flow rate or relief flow rate characteristic test .17
10.1 Test circuit . 17
10.2 Test procedure . 18
10.3 Calculation of characteristic . 18
11 Dynamic characteristics – Step responses .18
11.1 Test Installation . 18
11.2 Test procedures . 19
11.3 Calculation of characteristics .20
11.3.1 Charge characteristic curves . 20
11.3.2 Discharge characteristic curves . 20
11.3.3 Charge characteristics . 20
11.3.4 Discharge characteristics . 21
12 Presentation of test results .22
12.1 General .22
12.2 Control signal/pressure static characteristics . 22
12.3 Flow rate/pressure characteristics . 23
12.4 Pressure regulation characteristics . 23
12.5 Leakage characteristic . 23
12.6 Dynamic characteristics .23
Annex A (informative) Frequency responses .24
Annex B (informative) Calculation procedures of gain and phase lag .26
Bibliography .30
iv
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ISO 10094-2:2021(E)
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 10094-2:2010), which has been
technically revised.
The main changes are as follows:
— Addition of definitions for response time, settling time, and shifting time in Clause 3;
— Revision of the procedure for the repeatability test: addition of 15 % and 85 % of the electrical
control signal full-scale to tested values (in addition to 50 %) in 7.2.4;
— Addition of two subclauses relating to Sensitivity (7.3.7) and Offset (7.3.8) respectively;
— Revision of the test procedure to determine leakage characteristics to simplify the test practice
(10.2).
— Deletion of the no tank test version and test circuit from the test practices in Clause 11 related to
dynamic characteristics;
— The former subclause 11.2, frequency characteristics, has been made an informative annex
(Annex A).
A list of all parts in the ISO 10094 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.
v
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ISO 10094-2:2021(E)
Introduction
In pneumatic fluid power systems, power is transmitted and controlled through a gas under pressure
within a circuit.
When pressure tracking or pressure regulation is required, electro-pneumatic continuous pressure
control valves can be used to track a variable set point with low tracking error or to maintain the
pressure of the gas at an approximately constant level.
These control valves continuously modulate the pneumatic pressure of a system in response to a
continuous electrical input signal and link the electrical input value to a proportional pressure value.
It is therefore necessary to know some performance characteristics of these electro-pneumatic
continuous pressure control valves in order to determine their suitability.
vi
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10094-2:2021(E)
Pneumatic fluid power — Electro-pneumatic pressure
control valves —
Part 2:
Test methods to determine main characteristics to include
in the supplier's literature
1 Scope
This document specifies the test procedures and a method of presenting results concerning the
parameters which define the main characteristics to be included in the supplier's literature of the
electro-pneumatic continuous pressure control valves, conforming to ISO 10094-1.
The purpose of this document is:
— to facilitate comparison by standardizing the test methods and the presentation of the test results,
and
— to assist in the proper application of these components in compressed air systems.
The specified tests are intended to allow comparison between the different types of continuous
pressure control valves; these are not production tests to be carried out on each manufactured product.
The tests described in this document are for components with an exhaust port vented to the atmosphere.
NOTE 1 The tests related to non-electrically modulated pneumatic continuous pressure control valves are
specified in ISO 6953-2.
NOTE 2 The tests related to electro-pneumatic continuous flow control valves are specified in ISO 10041-2.
NOTE 3 ISO 6953-3 provides an alternate dynamic test method for flow-rate characteristics using an
isothermal tank instead of a flow meter. However, this method measures only the decreasing flow rate part of the
hysteresis curve of the forward flow and relief flow characteristics.
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 references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 5598, Fluid power systems and components — Vocabulary
ISO 6358-1, Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate characteristics of components using
compressible fluids — Part 1: General rules and test methods for steady-state flow
ISO 6953-1, Pneumatic fluid power — Compressed air pressure regulators and filter-regulators — Part 1:
Main characteristics to be included in literature from suppliers and product-marking requirements
ISO 10094-1:2021, Pneumatic fluid power — Electro-pneumatic pressure control valves — Part 1: Main
characteristics to include in the supplier’s literature
1
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ISO 10094-2:2021(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5598, ISO 6953-1 and
ISO 10094-1 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
response time
time from initial electrical signal change to an observed output pressure equal to 90 % of the total
change in pressure
3.2
settling time
time lapse from initial change to the time from which the observed output pressure remains between
95 % and 105 % of its total change in pressure
3.3
shifting time
time from initial electrical signal change to an observed output pressure equal to 10 % of the total
change in pressure
4 Symbols and units
Table 1 — Symbols and units
Description Symbol Units
3 b
Maximum sonic conductance at the inlet C m /(s·Pa) (ANR)
f,max
3 b
Sonic conductance at the exhaust C m /(s·Pa) (ANR)
r
Hysteresis H % FS
Linearity L % FS
Pa/V, Pa/mA or Pa/numeri-
Sensitivity m
cal signal
Offset O %
Atmospheric pressure p Pa
atm
Reference pressure p Pa
0
a
Total relative pressure at the inlet port p Pa
1
a
Total relative pressure at the outlet port p Pa
2
Maximum inlet pressure p Pa
1,max
Maximum regulated pressure p Pa
2,max
3 b
Volume flow rate at standard reference atmosphere q m /s (ANR)
V
3 b
Maximum volume flow rate at the inlet q m /s (ANR)
V,f,max
3 b
Volume flow rate at the outlet q m /s (ANR)
V,r
Repeatability r % FS
Resolution S % FS
Reference temperature T K
0
a
As described in ISO 11727.
b
The reference atmosphere is defined in ISO 8778, i.e.: T = 293,15 K, p = 100 kPa (1 bar) and a relative humidity
0 0
of 65 %.
2
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ISO 10094-2:2021(E)
Table 1 (continued)
Description Symbol Units
a
Temperature at the inlet port T K
1
a
Temperature at the outlet port T K
2
Electrical control signal w V, mA or numerical signal
Pressure difference Δp Pa
Maximal difference of hysteresis Δp Pa
2,h,max
Maximal difference of the linearity Δp Pa
2,l,max
a
As described in ISO 11727.
b
The reference atmosphere is defined in ISO 8778, i.e.: T = 293,15 K, p = 100 kPa (1 bar) and a relative humidity
0 0
of 65 %.
5 Test conditions
5.1 Gas supply
Unless otherwise specified, testing shall be conducted with compressed air. If another gas is used, it
shall be noted in the test report.
5.2 Temperature
The ambient, fluid and the component-under-test temperatures shall be maintained at 23 °C ± 10 °C
during all the tests.
5.3 Pressures
5.3.1 General
The specified pressures shall be maintained within ±2 %.
5.3.2 Inlet pressure
The inlet pressure used for testing shall be the lower of the following pressures:
— the maximum regulated pressure, p , plus 200 kPa (2 bar); and
2,max
— the specified maximum inlet pressure, p .
1,max
5.3.3 Test pressures
The preferential test pressures are chosen as approximately equal to 20 %, 40 %, 60 %, 80 % and 100 %
of the maximum of the setting pressure scale.
5.3.4 Checking
It shall be periodically verified that no pressure bleed of measuring instruments is obstructed by solid
or liquid particles.
5.4 Electrical supplies
The tests shall be carried out under nominal electrical conditions.
3
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ISO 10094-2:2021(E)
6 Test procedures
6.1 Test conditions
The component under test shall be used according to the manufacturer's application instructions.
6.2 Inlet pressure
During every measurement concerning the static or dynamic tests described in Clauses 7 to 11, the
inlet pressure, p , shall be constant (within 10 % FS).
1
In the case of the dynamic tests as described in Clause 11, a tank buffer shall be used in order to reduce
the inlet pressure, p , fluctuations, as indicated in Figure 10.
1
6.3 Static tests
During every measurement series concerning static tests described in Clauses 7, 8, 9 and 10, as soon as
the steady conditions are reached, every series of results obtained with related specified test conditions
shall be recorded. When these measurements are performed step by step, slowly modify the conditions
to prevent instability.
NOTE 1 Figures 1, 7, 9 and 10 represent typical circuits that do not show the electrical supply circuit necessary
to operate electrically modulated pneumatic valves and that do not contain all the necessary safety devices for
protection against hazards that can be caused by the failure of a component or piping. It is important that those
responsible for conducting the tests take into account the necessity to protect personnel and property.
NOTE 2 The symbols used in the circuit diagrams shown in Figures 1, 7, 9 and 10 are in accordance with
ISO 1219-1.
7 Control signal/pressure static-characteristics test at null forward or relief flow
rate
7.1 Test installation
7.1.1 Test circuit
Figure 1 represents a typical test circuit for the control signal/pressure static characteristics testing.
This test is conducted with no forward flow and with the relief port open to atmosphere. For all tests
described in 7.2, apply the inlet pressure chosen according to 5.3.2.
4
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ISO 10094-2:2021(E)
Key
1 supply pressure regulator 6 inlet temperature T measuring-element
1
2 shut off valve 7 inlet pressure p transducer
1
3 inlet volume or optional pressure measuring tube 8 regulated pressure p transducer
2
with transition connector
4 component under test 9 signal generator
5 plug 10 data recorder
Figure 1 — Typical test circuit for control signal/pressure characterization
7.1.2 Pressure measurement
The inlet pressure sensor is connected to the volume or pressure-measuring tube with transition
connector in accordance with ISO 6358-1. The regulated pressure sensor is an external measurement
sensor, even if the component under test has an internal pressure sensor. The regulated pressure
transducer shall be connected as close as possible to the outlet port.
7.2 Test procedures
7.2.1 Control signal/pressure static characteristic test
Using a signal generator to create a triangular signal to explore the control signal full-scale (0 % to
100 %), record the electrical control signal, w, in the X-axis and the regulated pressure, p , in the Y-axis
2
of a recorder so as to obtain a hysteresis curve.
The triangular electrical control signal shall evolve with a sufficiently low ramp speed so as to avoid
dynamic effects and influence the regulated pressure measurements: 0,5 % of full-scale per second is
the recommended ramp speed.
7.2.2 Minimum regulated pressure test
Leave the component under test pressurized with the minimum control signal (0 %) at rest for at least
5 min.
From the minimum electrical control signal (0 %), measure the regulated pressure, p for the following
2
control signal values. This defines response to the lower portion of the signal:
— 0 %, 0,5 %, 1 % of the control signal full-scale;
— then every 1 % up to 5 % of the control signal full-scale.
Every measurement is made after a rest time of 10 s at each stage. The measurements shall always be
made by increasing the control signal.
5
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ISO 10094-2:2021(E)
7.2.3 Resolution test
7.2.3.1 From the minimal electrical control signal (0 %), gradually modify the electrical control
signal value by increasing values only, until reaching the value
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10094-2
Deuxième édition
2021-11
Transmissions pneumatiques —
Appareils électropneumatiques de
distribution à commande continue de
pression —
Partie 2:
Méthodes d'essai pour déterminer
les principales caractéristiques à
inclure dans la documentation des
fournisseurs
Pneumatic fluid power — Electro-pneumatic pressure control
valves —
Part 2: Test methods to determine main characteristics to include in
the supplier's literature
Numéro de référence
ISO 10094-2:2021(F)
© ISO 2021
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ISO 10094-2:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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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.
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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ISO 10094-2:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et unités . 2
5 Conditions d'essai . 3
5.1 Alimentation en gaz . 3
5.2 Température . 3
5.3 Pressions . 3
5.3.1 Généralités . 3
5.3.2 Pression d'alimentation . 3
5.3.3 Pressions d'essai . 3
5.3.4 Vérification . 4
5.4 Alimentation électrique. 4
6 Modes opératoires d'essai . 4
6.1 Conditions d'essai . 4
6.2 Pression d'alimentation . 4
6.3 Essais statiques . 4
7 Essai relatif aux caractéristiques statiques de pression/signal de commande à
débit d'alimentation ou d'échappement nul . 4
7.1 Installation d'essai . 4
7.1.1 Circuit d'essai . 4
7.1.2 Mesurage de la pression . 5
7.2 Modes opératoires d'essai . 5
7.2.1 Essai relatif aux caractéristiques de pression/signal de commande . 5
7.2.2 Essai relatif à la pression régulée minimale . 5
7.2.3 Essai relatif à la résolution . 6
7.2.4 Essai de répétabilité . 6
7.3 Calcul des caractéristiques . 7
7.3.1 Courbe caractéristique . 7
7.3.2 Linéarité . 8
7.3.3 Hystérésis signal de commande/pression . 9
7.3.4 Pression régulée minimale . 10
7.3.5 Résolution . 11
7.3.6 Répétabilité .12
7.3.7 Sensibilité .12
7.3.8 Décalage . 12
8 Essai relatif aux caractéristiques statiques de débit-pression .12
8.1 Circuit d'essai pour le mesurage du débit.12
8.2 Exigences générales .13
8.3 Modes opératoires d'essai . 14
8.3.1 Mode opératoire d’essai initial. 14
8.3.2 Essai des caractéristiques de débit d’alimentation/pression. 14
8.3.3 Essai relatif aux caractéristiques de débit d'échappement/pression .15
8.3.4 Mode opératoire pour d'autres valeurs du signal de commande .15
8.4 Calcul des caractéristiques . .15
8.4.1 Courbes caractéristiques . 15
8.4.2 Hystérésis débit/pression . 16
8.4.3 Conductance sonique maximale d'alimentation . 16
8.4.4 Conductance sonique maximale d'échappement . 17
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© ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 10094-2:2021(F)
9 Essai des caractéristiques de régulation de pression .17
9.1 Circuit d'essai . 17
9.2 Mode opératoire d'essai. 17
10 Essai relatif à la caractéristique de fuite à débit d'alimentation ou d'échappement
nul .18
10.1 Circuit d'essai . 18
10.2 Mode opératoire d'essai. 18
10.3 Calcul de la caractéristique . 19
11 Caractéristiques dynamiques - Réponses indicielles .19
11.1 Installation d'essai . 19
11.2 Modes opératoires d'essai .20
11.3 Calcul des caractéristiques . . 21
11.3.1 Courbes caractéristiques de charge . 21
11.3.2 Courbes caractéristiques de décharge . 21
11.3.3 Caractéristiques de charge. 21
11.3.4 Caractéristiques de décharge . 22
12 Présentation des résultats d'essai .23
12.1 Généralités . 23
12.2 Caractéristiques statiques de signal de commande/pression . 23
12.3 Caractéristiques de débit/pression. 24
12.4 Caractéristiques de régulation de pression . 24
12.5 Caractéristique de fuite . 24
12.6 Caractéristiques dynamiques . 24
Annexe A (informative) Réponses en fréquence .25
Annexe B (informative) Méthodes de calcul du gain et du déphasage .27
Bibliographie .31
iv
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ISO 10094-2:2021(F)
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 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 5, Appareils de régulation pneumatiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10094-2:2010), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— Ajout de définitions dans l’Article 3 pour le temps de commutation, le temps de réponse, et le temps
de basculement;
— Révision du mode opératoire de l'essai de répétabilité: ajout de 15 % et 85 % du signal de commande
électrique à pleine échelle pour les valeurs soumises à essai (en plus de 50 %) en 7.2.4;
— Ajout de deux paragraphes relatifs à la Sensibilité (7.3.7) et au Décalage (7.3.8) respectivement;
— Révision du mode opératoire d'essai pour déterminer les caractéristiques de fuite pour simplifier la
pratique de l’essai (10.2).
— Suppression de la version de l’essai sans réservoir et du circuit d'essai correspondant dans les
pratiques d’essai de l’Article 11 relative aux caractéristiques dynamiques;
— L’ancien paragraphe 11.2, Réponses en fréquence, a été transformé en annexe informative
(Annexe A).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 10094 se trouve sur le site web de l’ISO.
v
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---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 10094-2:2021(F)
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.
vi
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ISO 10094-2:2021(F)
Introduction
Dans les systèmes de transmissions pneumatiques, l'énergie est transmise et contrôlée par
l'intermédiaire d'un gaz sous pression circulant dans un circuit.
Lorsqu'il est nécessaire de suivre précisément une consigne de pression variable ou lorsqu'une
régulation précise de la pression est requise, des appareils électropneumatiques de distribution à
commande continue de pression peuvent être utilisés.
Ces appareils de distribution à commande continue de pression modulent en continu la pression
pneumatique d'un système en réponse à un signal de commande électrique continu et font correspondre
à chaque valeur du signal de commande électrique une valeur de pression proportionnelle.
Il est donc nécessaire de connaître certaines caractéristiques de performance de ces appareils
électropneumatiques de distribution à commande continue de pression afin de déterminer s'ils
conviennent pour une application particulière.
vii
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NORME INTERNATIONALE ISO 10094-2:2021(F)
Transmissions pneumatiques — Appareils
électropneumatiques de distribution à commande
continue de pression —
Partie 2:
Méthodes d'essai pour déterminer les principales
caractéristiques à inclure dans la documentation des
fournisseurs
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les modes opératoires d'essai et donne une méthode de présentation
des résultats relatifs aux paramètres qui définissent les principales caractéristiques à inclure dans la
documentation des fournisseurs d'appareils électropneumatiques de distribution à commande continue
de pression conformes à l'ISO 10094-1.
Le but du présent document est:
— de faciliter la comparaison en normalisant les méthodes d'essai et la présentation des résultats
d'essais, et
— d'apporter une aide afin que ces composants soient correctement utilisés dans les systèmes d'air
comprimé.
Les essais spécifiés ont pour but de permettre la comparaison entre les différents types d'appareils
de distribution à commande continue de pression; il ne s'agit en aucun cas d'essais de production à
effectuer pour chaque produit fabriqué.
Les essais décrits dans le présent document sont réalisés pour des composants ayant un orifice
d'échappement vers l'atmosphère.
NOTE 1 Les essais concernant les appareils pneumatiques de distribution à commande continue de pression
qui ne sont pas modulés électriquement sont spécifiés dans l'ISO 6953-2.
NOTE 2 Les essais concernant les distributeurs électropneumatiques à commande continue de débit sont
spécifiés dans l'ISO 10041-2.
NOTE 3 L'ISO 6953-3 fournit une méthode d'essai dynamique alternative pour les caractéristiques de débit
utilisant un réservoir isotherme au lieu d'un débitmètre. Toutefois, cette méthode permet d’obtenir uniquement
la partie de la courbe d’hystérésis des caractéristiques de débit d’alimentation et de débit d’échappement
correspondant à des débits décroissants.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 5598, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Vocabulaire
ISO 6358-1, Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques de débit des composants
traversés par un fluide compressible — Partie 1: Règles générales et méthodes d'essai en régime stationnaire
1
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ISO 10094-2:2021(F)
ISO 6953-1, Transmissions pneumatiques — Régulateurs de pression et filtres-régulateurs pour air
comprimé — Partie 1: Principales caractéristiques à inclure dans la documentation des fournisseurs et
exigences de marquage du produit
ISO 10094-1:2021, Transmissions pneumatiques — Appareils électropneumatiques de distribution à
commande continue de pression — Partie 1: Principales caractéristiques à inclure dans la documentation
des fournisseurs
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l'ISO 5598, l'ISO 6853-1,
l’ISO 10094-1 ainsi que les suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
temps de commutation
temps écoulé entre la variation initiale du signal électrique et une pression de sortie observée égale à
90 % de la variation totale de la pression
3.2
temps de réponse
temps écoulé entre la variation initiale et le moment à partir duquel la pression de sortie observée reste
entre 95 % et 105 % de sa variation totale de pression
3.3
temps de basculement
temps écoulé entre la variation initiale du signal électrique et une pression de sortie observée égale à
10 % de la variation totale de la pression
4 Symboles et unités
Tableau 1 — Symboles et unités
Description Symbole Unités
3 b
Conductance sonique maximale à l'alimentation C m /(s·Pa) (ANR)
f,max
3 b
Conductance sonique à l'échappement C m /(s·Pa) (ANR)
r
Hystérésis H % PE
Linéarité L % PE
Pa/V, Pa/mA ou
Sensibilité m
Pa/signal numérique
Décalage O %
Pression atmosphérique p Pa
atm
Pression de référence p Pa
0
a
Pression relative totale à l'orifice d'alimentation p Pa
1
a
Pression relative totale à l’orifice d'utilisation p Pa
2
Pression maximale d'alimentation p Pa
1,max
a
Comme décrit dans l’ISO 11727.
b
L'atmosphère de référence est définie dans l'ISO 8778, c'est-à-dire: T = 293,15 K, p = 100 kPa (1 bar) et humidité
0 0
relative de 65 %.
2
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ISO 10094-2:2021(F)
Tableau 1 (suite)
Description Symbole Unités
Pression régulée maximale p Pa
2,max
3 b
Débit volumique à l'atmosphère normale de référence q m /s (ANR)
V
3 b
Débit volumique maximal à l'alimentation q m /s (ANR)
V,f,max
3 b
Débit volumique à l'échappement q m /s (ANR)
V,r
Répétabilité r % PE
Résolution S % PE
Température de référence T K
0
a
Température à l'orifice d'alimentation T K
1
a
Température à l'orifice de sortie T K
2
Signal de commande électrique w V, mA ou signal numérique
Différence de pression Δp Pa
Écart maximal d'hystérésis Δp Pa
2,h,max
Écart maximal de linéarité Δp Pa
2,l,max
a
Comme décrit dans l’ISO 11727.
b
L'atmosphère de référence est définie dans l'ISO 8778, c'est-à-dire: T = 293,15 K, p = 100 kPa (1 bar) et humidité
0 0
relative de 65 %.
5 Conditions d'essai
5.1 Alimentation en gaz
Sauf spécification contraire, les essais doivent être effectués avec de l'air comprimé. Si un autre gaz est
utilisé, il doit être mentionné dans le rapport d'essai.
5.2 Température
La température ambiante, la température du fluide et la température du composant soumis à essai
doivent être maintenues à 23 °C ± 10 °C pendant tous les essais.
5.3 Pressions
5.3.1 Généralités
Les pressions spécifiées doivent être maintenues à ±2 % près.
5.3.2 Pression d'alimentation
La pression d’alimentation utilisée pour les essais doit être la plus faible des pressions suivantes:
— la pression régulée maximale, p , augmentée de 200 kPa (2 bar); et
2,max
— la pression maximale d'alimentation spécifiée, p .
1,max
5.3.3 Pressions d'essai
Les pressions d'essai préférentielles sont choisies comme étant approximativement égales à 20 %, 40 %,
60 %, 80 % et 100 % de la valeur maximale de la plage des pressions régulées.
3
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ISO 10094-2:2021(F)
5.3.4 Vérification
Il est nécessaire de vérifier périodiquement qu'aucun orifice de purge des instruments de mesure n'est
obstrué par des particules solides ou liquides.
5.4 Alimentation électrique
Les essais doivent être effectués dans les conditions électriques nominales.
6 Modes opératoires d'essai
6.1 Conditions d'essai
Le composant soumis à essai doit être utilisé conformément aux instructions d'application du fabricant.
6.2 Pression d'alimentation
Pour chaque série de mesurages concernant les essais statiques ou dynamiques décrits dans les
Articles 7 à 11, la pression d'alimentation, p , doit être maintenue constante (à 10 % PE).
1
Dans le cas des essais dynamiques décrits dans l'Article 11, un réservoir tampon doit être utilisé afin de
réduire les fluctuations de la pression d'alimentation, p , comme indiqué à la Figure 10.
1
6.3 Essais statiques
Durant chaque série de mesurages concernant les essais statiques décrits dans les Articles 7, 8, 9 et 10,
dès que des conditions de régime stationnaire sont atteintes, chaque série de mesures obtenue selon
les modalités d'essai spécifiées correspondantes doit être enregistrée. Lorsque ces mesurages sont
effectués pas-à-pas, modifier lentement les conditions d'essai afin d'éviter toute instabilité.
NOTE 1 Les Figures 1, 7, 9 et 10 représentent des circuits types qui ne montrent pas le circuit d'alimentation
électrique nécessaire au fonctionnement des appareils de distribution pneumatiques modulés électriquement
et qui ne contiennent pas tous les dispositifs de sécurité nécessaires à la protection contre les phénomènes
dangereux pouvant être engendrés par la défaillance d'un composant ou d'une tuyauterie. Il est important que les
personnes chargées de mener les essais tiennent compte de la nécessité de protéger le personnel et les biens.
NOTE 2 Les symboles utilisés dans les schémas de circuits représentés dans les Figures 1, 7, 9 et 10 sont
conformes à l'ISO 1219-1.
7 Essai relatif aux caractéristiques statiques de pression/signal de commande à
débit d'alimentation ou d'échappement nul
7.1 Installation d'essai
7.1.1 Circuit d'essai
La Figure 1 représente un circuit d'essai type pour les essais relatifs aux caractéristiques statiques
de pression/signal de commande. Ce test est réalisé sans débit d’alimentation et avec l’orifice
d’échappement à l’air libre. Pour tous les essais décrits en 7.2, appliquer la pression d'alimentation
choisie conformément au 5.3.2.
4
© ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 10094-2:2021(F)
Légende
1 régulateur de pression d'alimentation 6 élément de mesure de la
...
FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 10094-2
ISO/TC 131/SC 5
Pneumatic fluid power — Electro-
Secretariat: AFNOR
pneumatic pressure control valves —
Voting begins on:
2021-08-10
Part 2:
Voting terminates on:
Test methods to determine main
2021-10-05
characteristics to include in the
supplier's literature
Transmissions pneumatiques — Appareils électropneumatiques de
distribution à commande continue de pression —
Partie 2: Méthodes d'essai pour déterminer les principales
caractéristiques à inclure dans la documentation des fournisseurs
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 10094-2:2021(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
©
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2021
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ISO/FDIS 10094-2:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021
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: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 10094-2:2021(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and units . 2
5 Test conditions . 3
5.1 Gas supply . 3
5.2 Temperature . 3
5.3 Pressures . 3
5.3.1 General. 3
5.3.2 Inlet pressure . 3
5.3.3 Test pressures . 3
5.3.4 Checking . 3
5.4 Electrical supplies . 3
6 Test procedures . 3
6.1 Test conditions . 3
6.2 Inlet pressure . 4
6.3 Static tests . 4
7 Control signal/pressure static-characteristics test at null forward or relief flow rate .4
7.1 Test installation . 4
7.1.1 Test circuit . 4
7.1.2 Pressure measurement . 5
7.2 Test procedures . 5
7.2.1 Control signal/pressure static characteristic test . 5
7.2.2 Minimum regulated pressure test . 5
7.2.3 Resolution test . 5
7.2.4 Repeatability test . 5
7.3 Calculation of characteristics . 7
7.3.1 Characteristic curve . 7
7.3.2 Linearity . 8
7.3.3 Control signal/pressure hysteresis . 8
7.3.4 Minimum regulated pressure . 9
7.3.5 Resolution .10
7.3.6 Repeatability .10
7.3.7 Sensitivity . . .11
7.3.8 Offset .11
8 Flow/pressure static characteristics test .11
8.1 Test circuit for flow rate measurement.11
8.2 General requirements .12
8.3 Test procedures .13
8.3.1 Initial test procedure .13
8.3.2 Forward flow rate/pressure characteristics test .13
8.3.3 Relief flow rate/pressure characteristics test .13
8.3.4 Procedure for other control signal values .14
8.4 Calculation of characteristics .14
8.4.1 Characteristic curves .14
8.4.2 Flow rate/pressure hysteresis .14
8.4.3 Maximum forward sonic conductance .14
8.4.4 Maximum relief sonic conductance .15
9 Pressure regulation characteristics test .16
© ISO 2021 – All rights reserved iii
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ISO/FDIS 10094-2:2021(E)
9.1 Test circuit .16
9.2 Test procedure .16
10 Leakage at null forward flow rate or relief flow rate characteristic test .16
10.1 Test circuit .16
10.2 Test procedure .17
10.3 Calculation of characteristic .17
11 Dynamic characteristics – Step responses .17
11.1 Test Installation .17
11.2 Test procedures .18
11.3 Calculation of characteristics .19
11.3.1 Charge characteristic curves .19
11.3.2 Discharge characteristic curves .19
11.3.3 Charge characteristics .19
11.3.4 Discharge characteristics .20
12 Presentation of test results .21
12.1 General .21
12.2 Control signal/pressure static characteristics .21
12.3 Flow rate/pressure characteristics .22
12.4 Pressure regulation characteristics .22
12.5 Leakage characteristic .22
12.6 Dynamic characteristics .22
Annex A (informative) Frequency responses.23
Annex B (informative) Calculation procedures of gain and phase lag .25
Bibliography .29
iv © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/FDIS 10094-2:2021(E)
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 10094-2:2010), which has been
technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— Addition of definitions for response time, settling time, and shifting time in Clause 3;
— Revision of the procedure for the repeatability test: addition of 15 % and 85 % of the electrical
control signal full-scale to tested values (in addition to 50 %) in 7.2.4;
— Addition of two subclauses relating to Sensitivity (7.3.7) and Offset (7.3.8) respectively;
— Revision of the test procedure to determine leakage characteristics to simplify the test practice
(10.2).
— Deletion of the no tank test version and test circuit from the test practices in Clause 11 related to
dynamic characteristics;
— The former subclause 11.2, frequency characteristics, has been made an informative annex
(Annex A).
A list of all parts in the ISO 10094 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.
© ISO 2021 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/FDIS 10094-2:2021(E)
Introduction
In pneumatic fluid power systems, power is transmitted and controlled through a gas under pressure
within a circuit.
When pressure tracking or pressure regulation is required, electro-pneumatic continuous pressure
control valves can be used to track a variable set point with low tracking error or to maintain the
pressure of the gas at an approximately constant level.
These control valves continuously modulate the pneumatic pressure of a system in response to a
continuous electrical input signal and link the electrical input value to a proportional pressure value.
It is therefore necessary to know some performance characteristics of these electro-pneumatic
continuous pressure control valves in order to determine their suitability.
vi © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 10094-2:2021(E)
Pneumatic fluid power — Electro-pneumatic pressure
control valves —
Part 2:
Test methods to determine main characteristics to include
in the supplier's literature
1 Scope
This document specifies the test procedures and a method of presenting results concerning the
parameters which define the main characteristics to be included in the supplier's literature of the
electro-pneumatic continuous pressure control valves, conforming to ISO 10094-1.
The purpose of this document is:
— to facilitate comparison by standardizing the test methods and the presentation of the test results,
and
— to assist in the proper application of these components in compressed air systems.
The specified tests are intended to allow comparison between the different types of continuous
pressure control valves; these are not production tests to be carried out on each manufactured product.
The tests described in this document are for components with an exhaust port vented to the atmosphere.
NOTE 1 The tests related to non-electrically modulated pneumatic continuous pressure control valves are
specified in ISO 6953-2.
NOTE 2 The tests related to electro-pneumatic continuous flow control valves are specified in ISO 10041-2.
NOTE 3 ISO 6953-3 provides an alternate dynamic test method for flow-rate characteristics using an
isothermal tank instead of a flow meter. However, this method measures only the decreasing flow rate part of the
hysteresis curve of the forward flow and relief flow characteristics.
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 references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 5598, Fluid power systems and components — Vocabulary
ISO 6358-1, Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate characteristics of components using
compressible fluids — Part 1: General rules and test methods for steady-state flow
ISO 6953-1, Pneumatic fluid power — Compressed air pressure regulators and filter-regulators — Part 1:
Main characteristics to be included in literature from suppliers and product-marking requirements
ISO 10094-1:2021, Pneumatic fluid power — Electro-pneumatic pressure control valves — Part 1: Main
characteristics to include in the supplier’s literature
© ISO 2021 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/FDIS 10094-2:2021(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5598, ISO 6953-1 and
ISO 10094-1 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
response time
time from initial electrical signal change to an observed output pressure equal to 90 % of the total
change in pressure
3.2
settling time
time lapse from initial change to the time from which the observed output pressure remains between
95 % and 105 % of its total change in pressure
3.3
shifting time
time from initial electrical signal change to an observed output pressure equal to 10 % of the total
change in pressure
4 Symbols and units
Table 1 — Symbols and units
Description Symbol Units
3 b
Maximum sonic conductance at the inlet C m /(s·Pa) (ANR)
f,max
3 b
Sonic conductance at the exhaust C m /(s·Pa) (ANR)
r
Hysteresis H % FS
Atmospheric pressure p Pa
atm
Linearity L % FS
Pa/V, Pa/mA or Pa/numeri-
Sensitivity m
cal signal
Offset O %
a
Total relative pressure at the inlet port p Pa
1
a
Total relative pressure at the outlet port p Pa
2
3 b
Volume flow rate at standard reference atmosphere q m /s (ANR)
V
3 b
Maximum volume flow rate at the inlet q m /s (ANR)
V,f,max
3 b
Volume flow rate at the outlet q m /s (ANR)
V,r
Repeatability r % FS
Resolution S % FS
Reference temperature T K
0
a
Temperature at the inlet port T K
1
a
Temperature at the outlet port T K
2
Electrical control signal w V, mA or numerical signal
a
As described in ISO 11727.
b
The reference atmosphere is defined in ISO 8778, i.e.: T = 293,15 K, p = 100 kPa (1 bar) and a relative humidity of
0 0
65 %.
2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 10094-2:2021(E)
Table 1 (continued)
Description Symbol Units
Pressure difference Δp Pa
Maximal difference of hysteresis Δp Pa
2,h,max
Maximal difference of the linearity Δp Pa
2,h,max
a
As described in ISO 11727.
b
The reference atmosphere is defined in ISO 8778, i.e.: T = 293,15 K, p = 100 kPa (1 bar) and a relative humidity of
0 0
65 %.
5 Test conditions
5.1 Gas supply
Unless otherwise specified, testing shall be conducted with compressed air. If another gas is used, it
shall be noted in the test report.
5.2 Temperature
The ambient, fluid and the component-under-test temperatures shall be maintained at 23 °C ± 10 °C
during all the tests.
5.3 Pressures
5.3.1 General
The specified pressures shall be maintained within ±2 %.
5.3.2 Inlet pressure
The inlet pressure used for testing shall be the lower of the following pressures:
— the maximum regulated pressure, p , plus 200 kPa (2 bar); and
2,max
— the specified maximum inlet pressure, p .
1,max
5.3.3 Test pressures
The preferential test pressures are chosen as approximately equal to 20 %, 40 %, 60 %, 80 % and 100 %
of the maximum of the setting pressure scale.
5.3.4 Checking
It shall be periodically verified that no pressure bleed of measuring instruments is obstructed by solid
or liquid particles.
5.4 Electrical supplies
The tests shall be carried out under nominal electrical conditions.
6 Test procedures
6.1 Test conditions
The component under test shall be used according to the manufacturer's application instructions.
© ISO 2021 – All rights reserved 3
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ISO/FDIS 10094-2:2021(E)
6.2 Inlet pressure
During every measurement concerning the static or dynamic tests described in Clauses 7 to 11, the
inlet pressure, p , shall be constant (within 10 % FS).
1
In the case of the dynamic tests as described in Clause 11, a tank buffer shall be used in order to reduce
the inlet pressure, p , fluctuations, as indicated in Figure 10.
1
6.3 Static tests
During every measurement series concerning static tests described in Clauses 7, 8, 9 and 10, as soon as
the steady conditions are reached, every series of results obtained with related specified test conditions
shall be recorded. When these measurements are performed step by step, slowly modify the conditions
to prevent instability.
NOTE 1 Figures 1, 7, 9 and 10 represent typical circuits that do not show the electrical supply circuit necessary
to operate electrically modulated pneumatic valves and that do not contain all the necessary safety devices for
protection against hazards that can be caused by the failure of a component or piping. It is important that those
responsible for conducting the tests take into account the necessity to protect personnel and property.
NOTE 2 The symbols used in the circuit diagrams shown in Figures 1, 7, 9 and 10 are in accordance with
ISO 1219-1.
7 Control signal/pressure static-characteristics test at null forward or relief flow
rate
7.1 Test installation
7.1.1 Test circuit
Figure 1 represents a typical test circuit for the control signal/pressure static characteristics testing.
This test is conducted with no forward flow and with the relief port open to atmosphere. For all tests
described in 7.2, apply the inlet pressure chosen according to 5.3.2.
Key
1 supply pressure regulator 6 inlet temperature T measuring-element
1
2 shut off valve 7 inlet pressure p transducer
1
3 inlet volume or optional pressure measuring tube 8 regulated pressure p transducer
2
with transition connector
4 component under test 9 signal generator
5 plug 10 data recorder
Figure 1 — Typical test circuit for control signal/pressure characterization
4 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 10094-2:2021(E)
7.1.2 Pressure measurement
The inlet pressure sensor is connected to the volume or pressure-measuring tube with transition
connector in accordance with ISO 6358-1. The regulated pressure sensor is an external measurement
sensor, even if the component under test has an internal pressure sensor. The regulated pressure
transducer shall be connected as close as possible to the outlet port.
7.2 Test procedures
7.2.1 Control signal/pressure static characteristic test
Using a signal generator to create a triangular signal to explore the control signal full-scale (0 % to
100 %), record the electrical control signal, w, in the X-axis and the regulated pressure, p , in the Y-axis
2
of a recorder so as to obtain a hysteresis curve.
The triangular electrical control signal shall evolve with a sufficiently low ramp speed so as to avoid
dynamic effects and influence the regulated pressure measurements: 0,5 % of full-scale per second is
the recommended ramp speed.
7.2.2 Minimum regulated pressure test
Leave the component under test pressurized with the minimum control signal (0 %) at rest for at least
5 min.
From the minimum electrical control signal (0 %), measure the regulated pressure, p for the following
2
control signal values. This defines response to the lower portion
...
PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 10094-2
ISO/TC 131/SC 5
Transmissions pneumatiques —
Secrétariat: AFNOR
Appareils électropneumatiques de
Début de vote:
2021-08-10 distribution à commande continue de
pression —
Vote clos le:
2021-10-05
Partie 2:
Méthodes d'essai pour déterminer
les principales caractéristiques à
inclure dans la documentation des
fournisseurs
Pneumatic fluid power — Electro-pneumatic pressure control
valves —
Part 2: Test methods to determine main characteristics to include in
the supplier's literature
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
ISO/FDIS 10094-2:2021(F)
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
©
TION NATIONALE. ISO 2021
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ISO/FDIS 10094-2:2021(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 10094-2:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et unités . 2
5 Conditions d'essai . 3
5.1 Alimentation en gaz . 3
5.2 Température . 3
5.3 Pressions . 3
5.3.1 Généralités . 3
5.3.2 Pression d'alimentation . 3
5.3.3 Pressions d'essai . 3
5.3.4 Vérification . 3
5.4 Alimentation électrique . 4
6 Modes opératoires d'essai . 4
6.1 Conditions d'essai. 4
6.2 Pression d'alimentation . 4
6.3 Essais statiques. 4
7 Essai relatif aux caractéristiques statiques de pression/signal de commande à
débit d'alimentation ou d'échappement nul . 4
7.1 Installation d'essai . 4
7.1.1 Circuit d'essai . . 4
7.1.2 Mesurage de la pression . 5
7.2 Modes opératoires d'essai . 5
7.2.1 Essai relatif aux caractéristiques de pression/signal de commande . 5
7.2.2 Essai relatif à la pression régulée minimale . 5
7.2.3 Essai relatif à la résolution . 6
7.2.4 Essai de répétabilité . 6
7.3 Calcul des caractéristiques . 7
7.3.1 Courbe caractéristique . 7
7.3.2 Linéarité . 8
7.3.3 Hystérésis signal de commande/pression . . 9
7.3.4 Pression régulée minimale .10
7.3.5 Résolution .11
7.3.6 Répétabilité .12
7.3.7 Sensibilité .12
7.3.8 Décalage .12
8 Essai relatif aux caractéristiques statiques de débit-pression .12
8.1 Circuit d'essai pour le mesurage du débit .12
8.2 Exigences générales .13
8.3 Modes opératoires d'essai .14
8.3.1 Mode opératoire d’essai initial .14
8.3.2 Essai des caractéristiques de débit d’alimentation/pression .14
8.3.3 Essai relatif aux caractéristiques de débit d'échappement/pression .14
8.3.4 Mode opératoire pour d'autres valeurs du signal de commande .15
8.4 Calcul des caractéristiques .15
8.4.1 Courbes caractéristiques .15
8.4.2 Hystérésis débit/pression .15
8.4.3 Conductance sonique maximale d'alimentation .16
8.4.4 Conductance sonique maximale d'échappement .16
© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
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ISO/FDIS 10094-2:2021(F)
9 Essai des caractéristiques de régulation de pression .17
9.1 Circuit d'essai .17
9.2 Mode opératoire d'essai .17
10 Essai relatif à la caractéristique de fuite à débit d'alimentation ou d'échappement nul .18
10.1 Circuit d'essai .18
10.2 Mode opératoire d'essai .18
10.3 Calcul de la caractéristique .18
11 Caractéristiques dynamiques - Réponses indicielles .19
11.1 Installation d'essai .19
11.2 Modes opératoires d'essai .20
11.3 Calcul des caractéristiques .21
11.3.1 Courbes caractéristiques de charge .21
11.3.2 Courbes caractéristiques de décharge .21
11.3.3 Caractéristiques de charge .21
11.3.4 Caractéristiques de décharge .22
12 Présentation des résultats d'essai .23
12.1 Généralités .23
12.2 Caractéristiques statiques de signal de commande/pression .23
12.3 Caractéristiques de débit/pression.24
12.4 Caractéristiques de régulation de pression.24
12.5 Caractéristique de fuite .24
12.6 Caractéristiques dynamiques .24
Annexe A (informative) Réponses en fréquence .25
Annexe B (informative) Méthodes de calcul du gain et du déphasage .27
Bibliographie .31
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 10094-2:2021(F)
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 appelée 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.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 131, Transmissions hydrauliques et
pneumatiques, sous-comité SC 5, Appareils de régulation pneumatiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10094-2:2010), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
— Ajout de définitions dans l’Article 3 pour le temps de réponse, le temps de montée, et le temps de
basculement;
— Révision du mode opératoire de l'essai de répétabilité: ajout de 15 % et 85 % du signal de commande
électrique à pleine échelle pour les valeurs soumises à essai (en plus de 50 %) en 7.2.4;
— Ajout de deux paragraphes relatifs à la Sensibilité (7.3.7) et au Décalage (7.3.8) respectivement;
— Révision du mode opératoire d'essai pour déterminer les caractéristiques de fuite pour simplifier la
pratique de l’essai (10.2).
— Suppression de la version de l’essai sans réservoir et du circuit d'essai dans les pratiques d’essai de
l’Article 11 relative aux caractéristiques dynamiques;
— L’ancien paragraphe 11.2, caractéristiques de fréquence, a été transformé en annexe informative
(Annexe A).
Une liste de toutes les parties de la série ISO 10094 se trouve sur le site web de l’ISO.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
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ISO/FDIS 10094-2:2021(F)
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.
vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/FDIS 10094-2:2021(F)
Introduction
Dans les systèmes de transmissions pneumatiques, l'énergie est transmise et contrôlée par
l'intermédiaire d'un gaz sous pression circulant dans un circuit.
Lorsqu'il est nécessaire de suivre précisément une consigne de pression variable ou lorsqu'une
régulation précise de la pression est requise, des appareils électropneumatiques de distribution à
commande continue de pression peuvent être utilisés.
Ces appareils de distribution à commande continue de pression modulent en continu la pression
pneumatique d'un système en réponse à un signal de commande électrique continu et font correspondre
à chaque valeur du signal de commande électrique une valeur de pression proportionnelle.
Il est donc nécessaire de connaître certaines caractéristiques de performance de ces appareils
électropneumatiques de distribution à commande continue de pression afin de déterminer s'ils
conviennent pour une application particulière.
© ISO 2021 – Tous droits réservés vii
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 10094-2:2021(F)
Transmissions pneumatiques — Appareils
électropneumatiques de distribution à commande
continue de pression —
Partie 2:
Méthodes d'essai pour déterminer les principales
caractéristiques à inclure dans la documentation des
fournisseurs
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les modes opératoires d'essai et donne une méthode de présentation
des résultats relatifs aux paramètres qui définissent les principales caractéristiques à inclure dans la
documentation des fournisseurs d'appareils électropneumatiques de distribution à commande continue
de pression conformes à l'ISO 10094-1.
Le but du présent document est:
— de faciliter la comparaison en normalisant les méthodes d'essai et la présentation des résultats
d'essais, et
— d'apporter une aide afin que ces composants soient correctement utilisés dans les systèmes d'air
comprimé.
Les essais spécifiés ont pour but de permettre la comparaison entre les différents types d'appareils
de distribution à commande continue de pression; il ne s'agit en aucun cas d'essais de production à
effectuer pour chaque produit fabriqué.
Les essais décrits dans le présent document sont réalisés pour des composants ayant un orifice
d'échappement vers l'atmosphère.
NOTE 1 Les essais concernant les appareils pneumatiques de distribution à commande continue de pression
qui ne sont pas modulés électriquement sont spécifiés dans l'ISO 6953-2.
NOTE 2 Les essais concernant les distributeurs électropneumatiques à commande continue de débit sont
spécifiés dans l'ISO 10041-2.
NOTE 3 L'ISO 6953-3 fournit une méthode d'essai dynamique alternative pour les caractéristiques de débit
utilisant un réservoir isotherme au lieu d'un débitmètre. Toutefois, cette méthode permet d’obtenir uniquement
la partie de la courbe d’hystérésis des caractéristiques de débit d’alimentation et de débit d’échappement
correspondant à des débits décroissants.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 5598, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Vocabulaire
ISO 6358-1, Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques de débit des composants
traversés par un fluide compressible — Partie 1: Règles générales et méthodes d'essai en régime stationnaire
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ISO/FDIS 10094-2:2021(F)
ISO 6953-1, Transmissions pneumatiques — Régulateurs de pression et filtres-régulateurs pour air
comprimé — Partie 1: Principales caractéristiques à inclure dans la documentation des fournisseurs et
exigences de marquage du produit
ISO 10094-1:2021, Transmissions pneumatiques — Appareils électropneumatiques de distribution à
commande continue de pression — Partie 1: Principales caractéristiques à inclure dans la documentation
des fournisseurs
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 5598, l'ISO 6953-1 et
l’ISO 10094-1 ainsi que les suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à http:// www .electropedia .org
3.1
temps de réponse
temps écoulé entre la variation initiale du signal électrique et une pression de sortie observée égale à
90 % de la variation totale de la pression
3.2
temps de montée
temps écoulé entre la variation initiale et le moment à partir duquel la pression de sortie observée reste
entre 95 % et 105 % de sa variation totale de pression
3.3
temps de basculement
temps écoulé entre la variation initiale du signal électrique et une pression de sortie observée égale à
10 % de la variation totale de la pression
4 Symboles et unités
Tableau 1 — Symboles et unités
Description Symbole Unités
3 b
Conductance sonique maximale à l'alimentation C m /(s·Pa) (ANR)
f,max
3 b
Conductance sonique à l'échappement C m /(s·Pa) (ANR)
r
Hystérésis H % PE
Pression atmosphérique p Pa
atm
Linéarité L % PE
Pa/V, Pa/mA ou
Sensibilité m
Pa/signal numérique
Décalage O %
a
Pression relative totale à l'orifice d'alimentation p Pa
1
a
Pression relative totale à l’orifice d'utilisation p Pa
2
3 b
Débit volumique à l'atmosphère normale de référence q m /s (ANR)
V
3 b
Débit volumique maximal à l'alimentation q m /s (ANR)
V,f,max
a
Comme décrit dans l’ISO 11727.
b
L'atmosphère de référence est définie dans l'ISO 8778, c'est-à-dire: T = 293,15 K, p = 100 kPa (1 bar) et humidité
0 0
relative de 65 %.
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 10094-2:2021(F)
Tableau 1 (suite)
Description Symbole Unités
3 b
Débit volumique à l'échappement q m /s (ANR)
V,r
Répétabilité r % PE
Résolution S % PE
Température de référence T K
0
a
Température à l'orifice d'alimentation T K
1
a
Température à l'orifice de sortie T K
2
Signal de commande électrique w V, mA ou signal numérique
Différence de pression Δp Pa
Écart maximal d'hystérésis Δp Pa
2,L,max
Écart maximal de linéarité Δp Pa
2,L,max
a
Comme décrit dans l’ISO 11727.
b
L'atmosphère de référence est définie dans l'ISO 8778, c'est-à-dire: T = 293,15 K, p = 100 kPa (1 bar) et humidité
0 0
relative de 65 %.
5 Conditions d'essai
5.1 Alimentation en gaz
Sauf spécification contraire, les essais doivent être effectués avec de l'air comprimé. Si un autre gaz est
utilisé, il doit être mentionné dans le rapport d'essai.
5.2 Température
La température ambiante, la température du fluide et la température du composant soumis à essai
doivent être maintenues à 23 °C ± 10 °C pendant tous les essais.
5.3 Pressions
5.3.1 Généralités
Les pressions spécifiées doivent être maintenues à ± 2 % près.
5.3.2 Pression d'alimentation
La pression d’alimentation utilisée pour les essais doit être la plus faible des pressions suivantes:
— la pression régulée maximale, p , augmentée de 200 kPa (2 bar); et
2,max
— la pression maximale d'alimentation spécifiée, p .
1,max
5.3.3 Pressions d'essai
Les pressions d'essai préférentielles sont choisies comme étant approximativement égales à 20 %, 40 %,
60 %, 80 % et 100 % de la valeur maximale de la plage des pressions régulées.
5.3.4 Vérification
Il est nécessaire de vérifier périodiquement qu'aucun orifice de purge des instruments de mesure n'est
obstrué par des particules solides ou liquides.
© ISO 2021 – Tous droits réservés 3
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ISO/FDIS 10094-2:2021(F)
5.4 Alimentation électrique
Les essais doivent être effectués dans les conditions électriques nominales.
6 Modes opératoires d'essai
6.1 Conditions d'essai
Le composant soumis à essai doit être utilisé conformément aux instructions d'application du fabricant.
6.2 Pression d'alimentation
Pour chaque série de mesurages concernant les essais statiques ou dynamiques décrits dans les
Articles 7 à 11, la pression d'alimentation, p , doit être maintenue constante (à 10 % PE).
1
Dans le cas des essais dynamiques décrits dans l'Article 11, un réservoir tampon doit être utilisé afin de
réduire les fluctuations de la pression d'alimentation, p , comme indiqué à la Figure 10.
1
6.3 Essais statiques
Durant chaque série de mesurages concernant les essais statiques décrits dans les Articles 7, 8, 9 et 10,
dès que des conditions de régime stationnaire sont atteintes, chaque série de mesures obtenue selon
les modalités d'essai spécifiées correspondantes doit être enregistrée. Lorsque ces mesurages sont
effectués pas-à-pas, modifier lentement les conditions d'essai afin d'éviter toute instabilité.
NOTE 1 Les Figures 1, 7, 9 et 10 représentent des circuits types qui ne montrent pas le circuit d'alimentation
électrique nécessaire au fonctionnement des appareils de distribution pneumatiques modulés électriquement
et qui ne contiennent pas tous les dispositifs de sécurité nécessaires à la protection contre les phénomènes
dangereux pouvant être engendrés par la défaillance d'un composant ou d'une tuyauterie. Il est important que les
personnes chargées de mener les essais tiennent compte de la nécessité de protéger le personnel et les biens.
NOTE 2 Les symboles utilisés dans les schémas de circuits représentés dans les Figures 1, 7, 9 et 10 sont
conformes à l'ISO 1219-1.
7 Essai relatif aux caractéristiques statiques de pression/signal de commande à
débit d'alimentation ou d'échappement nul
7.1 Installation d'essai
7.1.1 Circuit d'essai
La Figure 1 représente un circuit d'essai type pour les essais relatifs aux caractéristiques statiques
de
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.