Pneumatic fluid power — Test methods for measuring acoustic emission pressure levels of exhaust silencers

This document specifies two methods of measuring the level of acoustic pressure at the outlet of an exhaust silencer: — the first method, called "steady-state mode", is intended to evaluate the noise level under steady state flow, i.e. constant upstream pressure (steady-state test according to ISO 6358‑1); and — the second method, called "discharge", is intended to measure the noise level during the decrease of the pneumatic pressure (discharge test according to ISO 6358‑2). This document is applicable to pneumatic exhaust silencers and devices designed to reduce the sound produced by discharges of compressed air, entering in the scope of application of ISO 6358‑1 and ISO 6358‑2.

Transmissions pneumatiques — Méthodes d'essai de mesure du niveau de pression d'émission acoustique des silencieux d'échappement

Le présent document spécifie deux méthodes de mesure du niveau de pression acoustique à la sortie d'un silencieux d'échappement: — la première méthode, appelée «mode de régime stationnaire», est destinée à évaluer le niveau acoustique à un débit en régime stationnaire, c'est-à-dire à une pression amont constante (essai en régime stationnaire conformément à l'ISO 6358-1); et — la seconde méthode, appelée «décharge», vise à mesurer le niveau acoustique au cours de la diminution de la pression pneumatique (essai de décharge conformément à l'ISO 6358-2). Le présent document est applicable aux dispositifs et silencieux d'échappement pneumatiques conçus pour réduire le bruit produit par les décharges d'air comprimé, qui entrent dans le domaine d'application des ISO 6358-1 et ISO 6358-2.

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Status
Published
Publication Date
20-Oct-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
16-Jul-2019
Completion Date
21-Oct-2019
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ISO 20145:2019 - Pneumatic fluid power -- Test methods for measuring acoustic emission pressure levels of exhaust silencers
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ISO 20145:2019 - Transmissions pneumatiques -- Méthodes d'essai de mesure du niveau de pression d'émission acoustique des silencieux d'échappement
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 20145
First edition
2019-10
Pneumatic fluid power — Test
methods for measuring acoustic
emission pressure levels of exhaust
silencers
Transmissions pneumatiques — Méthodes d'essai de mesure
du niveau de pression d'émission acoustique des silencieux
d'échappement
Reference number
ISO 20145:2019(E)
ISO 2019
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ISO 20145:2019(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2019

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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 20145:2019(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Symbols and abbreviated terms ........................................................................................................................................................... 3

5 Test set-up ................................................................................................................................................................................................................... 3

5.1 Test bench ................................................................................................................................................................................................... 3

5.2 Pneumatic pressure measurement ........................................................................................................................................ 3

5.3 Flow measurement .............................................................................................................................................................................. 3

5.4 Sound pressure measurement ................................................................................................................................................... 3

5.4.1 Measurement at one position ............................................................................................................................... 3

5.4.2 Measurement at three positions ........................................................................................................................ 4

5.5 Acoustic instrumentation .............................................................................................................................................................. 5

6 Test procedure ........................................................................................................................................................................................................ 5

6.1 Characterization and validation of the test facilities .............................................................................................. 5

6.2 Quantities to be measured ............................................................................................................................................................ 5

6.2.1 Basic quantities to be measured ........................................................................................................................ 5

6.2.2 Acquisition parameters of basic quantities — Steady-state mode ....................................... 6

6.2.3 Acquisition parameters of basic quantities — Discharge mode ............................................. 6

6.3 Measurements ......................................................................................................................................................................................... 6

6.3.1 Generalities ........................................................................................................................................................................... 6

6.3.2 Specimens tested ............................................................................................................................................................. 7

6.3.3 Specific cases ....................................................................................................................................................................... 7

6.3.4 Ambient conditions during measurement................................................................................................. 7

6.4 The acoustic quantity to be determined ........................................................................................................................... 7

6.5 Calculation of background noise correction K ...................................................................................................... 8

6.5.1 Case of measurement in steady-state model ........................................................................................... 8

6.5.2 Case of measurement in discharge mode ................................................................................................... 8

6.6 Uncertainty on measurement .................................................................................................................................................... 9

7 Presentation of test results ....................................................................................................................................................................... 9

7.1 Information to be written in the test report .................................................................................................................. 9

7.2 Information to be declared ........................................................................................................................................................10

8 Identification statement ............................................................................................................................................................................10

Annex A (normative) Calculation of environmental correction K .................................................................................11

Annex B (informative) Example of the acoustic correction of industrial facilities ...........................................13

Annex C (informative) Examples of reports ...............................................................................................................................................17

Annex D (informative) Uncertainties ................................................................................................................................................................19

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................21

© ISO 2019 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 20145:2019(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.

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
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ISO 20145:2019(E)
Introduction

This acoustic test procedure is intended to provide a common framework to industrial companies to

evaluate the sound pressure levels of pneumatic exhaust silencers.

It defines two methods of measuring the level of acoustic pressure at the outlet of an exhaust silencer.

These methods should be capable of being applied by pneumatic equipment manufacturers in their

facilities on test benches in accordance with ISO 6358-1 and ISO 6358-2.

The first method, called "steady-state mode”, is intended to evaluate the noise level under steady state

flow, i.e. constant upstream pressure. This measurement is performed at 6,3 bar at least to permit

comparison between silencers at the most frequently used operating pressure (or at the maximum

admissible pressure if lower than 6,3 bars).

The second method, called “discharge”, is intended to measure the noise level during the decrease of

the pneumatic pressure (discharge test according to ISO 6358-2). To ensure the compatibility with the

steady-state flow method, the pressure range includes 6,3 bar (or the maximum admissible pressure if

lower than 6,3 bars).
© ISO 2019 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 20145:2019(E)
Pneumatic fluid power — Test methods for measuring
acoustic emission pressure levels of exhaust silencers
1 Scope

This document specifies two methods of measuring the level of acoustic pressure at the outlet of an

exhaust silencer:

— the first method, called "steady-state mode”, is intended to evaluate the noise level under steady

state flow, i.e. constant upstream pressure (steady-state test according to ISO 6358-1); and

— the second method, called “discharge”, is intended to measure the noise level during the decrease of

the pneumatic pressure (discharge test according to ISO 6358-2).

This document is applicable to pneumatic exhaust silencers and devices designed to reduce the sound

produced by discharges of compressed air, entering in the scope of application of ISO 6358-1 and

ISO 6358-2.
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 4871, Acoustics — Declaration and verification of noise emission values of machinery and equipment

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 6358-2, Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate characteristics of components using

compressible fluids — Part 2: Alternative test methods

ISO 11202:2010, Acoustics — Noise emitted by machinery and equipment — Determination of emission

sound pressure levels at a work station and at other specified positions applying approximate environmental

corrections
IEC 60942, Electroacoustics — Sound calibrators
IEC 61672-1, Electroacoustics — Sound level meters — Part 1: specifications
IEC 61260, Electroacoustics. Octave-band and fractional-octave-band filters
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11202 and ISO 6358-1 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 http:// www .electropedia .org/
© ISO 2019 – All rights reserved 1
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ISO 20145:2019(E)
3.1
emission sound pressure

sound pressure, at a specified position near a noise source, when the source is in operation under

specified operating and mounting conditions on a reflecting plane surface, excluding the effects

of background noise as well as the effects of reflections other than those from the plane or planes

permitted for the purpose of the test
Note 1 to entry: Emission sound pressure is expressed in pascals.
3.2
emission sound pressure level

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the square of the emission sound pressure, p, to the

square of a reference value, p
 
 
Lp=10log
 
 0 
where the reference value, p , is equal to 20 μPa
Note 1 to entry: Emission sound pressure level is expressed in decibels.
3.3
measured equivalent continuous sound pressure level (A-weighted)
Aeq

ten times the logarithm to the base 10 of the ratio of the time average of the square of the emission

sound pressure, p, during a stated time interval of duration, T (starting at t and ending at t ), to the

1 2
square of a reference value, p
pt dt
T t
L =10logdBA
AeqT,

where the reference value, p , is equal to 20 μPa and L is the measured value obtained using the

0 Aeq
"L " position of the sonometer
Aeq

Note 1 to entry: Measured equivalent continuous sound pressure level is expressed in decibels.

Note 2 to entry: If specific frequency and time weightings as specified in IEC 61672-1 and/or specific frequency

bands are applied, this is indicated by appropriate subscripts, e.g. L denotes the A-weighted emission sound

Aeq
pressure level.

Note 3 to entry: The formula in 3.3 is equivalent to that for the environmental noise descriptor “equivalent

continuous sound pressure level”. However, the emission quantity defined above is used to characterize the noise

emitted by a source under test and assumes that standardized measurement and operating conditions as well as

a controlled acoustical environment are used for the measurements.
3.4
frequency range of interest
sound levels determined for frequencies from 100 Hz to 20 000 Hz
3.5
background noise
noise from all sources other than the source under test

Note 1 to entry: Background noise can include contributions from airborne sound, noise from structure-borne

vibration and electrical noise in instrumentation.
2 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 20145:2019(E)
3.6
background noise correction

correction applied to the measured sound pressure levels to account for the influence of background noise

3.7
environmental correction

term to account for the influence of reflected sound on the mean sound pressure level on the reference

measurement surface
Note 1 to entry: Environmental correction is expressed in decibels.
4 Symbols and abbreviated terms

Symbols and units are in accordance with those defined in ISO 6358 and ISO 11202.

5 Test set-up
5.1 Test bench

According to the test method chosen, the test bench shall be in accordance with ISO 6358-1 (steady-

state mode) or ISO 6358-2 (discharge mode). In particular, the size of the upstream measurement tube

shall be in accordance with ISO 6358-1 specifications.

Relevant for the comparison of the sound emission is the pressure and the flow rate (flow rate is in this

case a functional value to ensure that the silencer fits to the application). Therefore, it is recommended

to use the test bench from ISO 6358-1 if possible as the measured flow rate is based on a stable pressure.

If part two is chosen, the values of pressure and flow change significantly within the test due to the

nature of the discharge method. Therefore, the value of the flow rate shows a wider tolerance range

5.2 Pneumatic pressure measurement

Only the pressure in the upstream pressure-measuring tube shall be measured. The instrumentation

shall be in accordance with ISO 6358-1.
5.3 Flow measurement

The flow during the sound pressure measurement shall be recorded. The test set-up shall be strictly in

accordance with ISO 6358-1.

NOTE Correlative flow characteristic values are also recorded according to ISO 6358-1 or ISO 6358-2.

5.4 Sound pressure measurement

The measurement of sound pressure can be done at one or three positions. Measurement at three

positions increases the precision of the result and reduces the uncertainty of the measurement. Direct

incident flow on microphones should be avoided, due to noise generation by the microphones.

5.4.1 Measurement at one position

In this case, sound pressure shall be measured at one point positioned at 60° from the axis of the

measurement tube, at 1 m from the centre of the end of the transition connector and at a height of 1 m,

as shown in Figure 1.
© ISO 2019 – All rights reserved 3
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ISO 20145:2019(E)
Key
1 upstream pressure measurement tube
2 upstream transition adapter
3 silencer under test
4 measurement point
Figure 1 — Arrangement of sound pressure measurement point (1 microphone)
5.4.2 Measurement at three positions

In this case, sound pressures shall be measured at three positions distributed around the arc of a circle

1m in radius and from the centre of the end of the pressure measurement tube and at a height of 1 m.

The points shall be positioned at 15°, 60° and 105° from the axis of the tube, as shown in Figure 2.

Key
1 upstream pressure measurement tube
2 upstream transition adapter
3 silencer under test
4 measurement point n°3
5 measurement point n°2
6 measurement point n°6
Figure 2 — Arrangement of sound pressure measurement points (3 microphones)
4 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 20145:2019(E)
5.5 Acoustic instrumentation

The entire measurement line, including the microphone and the cable, shall be in accordance with the

instructions relating to instruments of class 1 specified in IEC 61672-1, and the filters shall, in this case,

comply with class 1 requirements specified in IEC 61260. The microphones shall be equipped with

windscreens. For the measurement in “steady-state mode”, a class 1 integrating sound meter shall be

used. Measurements in “discharge mode” demand the simultaneous acquisition of pneumatic pressure

and sound pressure and shall therefore only be performed with an acquisition system having at least

two measurement channels.

Before and after each series of measurements, the entire measuring system shall be checked by means

of a sound calibrator, which shall fulfil the requirements for sound calibrators of at least precision

class 1 according to IEC 60942, on one or more frequencies of the range of frequencies of interest. The

difference between the two calibration series shall not exceed 0,5 dB. If the difference is over 0,5 dB,

the results shall be rejected.

The acoustic calibrator shall be calibrated every year by a laboratory that performs calibrations under

traceability conditions in conformity with appropriate standards. The measurement channel (sound

meter or other) shall be verified at least every two years by a laboratory that can issue at least a

verification certificate as per appropriate standards.
The dynamics of the measurement channel shall be adapted.

The pneumatic pressure sensor shall be in accordance with the recommendations of ISO 6358 and

permit acquisition at a minimum sampling frequency of 10 Hz for working in discharge mode.

NOTE The reverberation time option for the sonometer is an advantage for qualifying the facilities.

6 Test procedure
6.1 Characterization and validation of the test facilities

The acoustic quality of the test facilities shall be characterised by determining its environmental

correction K .

This environmental correction can be obtained either from measuring the reverberation time, or

through knowledge of the absorbent surfaces. The methods for determining factor K are described in

Annex A.

The measurements can only be made in an environment conforming to K < 4 dB(A). Suggestions to

improve the K are given in Annex B.

In addition, the facilities shall permit a minimum distance between the microphones with respect to

any reflecting object and component tested, i.e. at least 1 m (excluding the measurement tube and tank,

if any). If the walls or ceilings are within 2 m of the microphone, they shall be covered with an absorbent

material of class A, according to ISO 11654. In the case where the space is limited, the measurement

points shall be positioned on the side with the most clearance.

The floor shall be acoustically reflective within the frequency range of interest.

6.2 Quantities to be measured
6.2.1 Basic quantities to be measured

The basic quantities that shall be measured are the pneumatic pressure in the upstream measuring tube

and the equivalent continuous A-weighted sound pressure level L at the positions specified in 5.4.

Aeq
© ISO 2019 – All rights reserved 5
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ISO 20145:2019(E)
6.2.2 Acquisition parameters of basic quantities — Steady-state mode
6.2.2.1 Noise level

The equivalent continuous A-weighted sound pressure level L shall be measured for at least 10 s in

Aeq

steady state (no starting or stopping of the test bench during the measurement period).

For programmable acquisition systems, the measurements shall be performed in the minimum useful

frequency band 100 Hz to 20 kHz.
6.2.2.2 Test pressure

The temporal evolution of the operating pressure shall be controlled during the noise measurement

period. A measurement shall be made at least once a second. The pressure shall not vary by more than

ISO 6358-1 specifications (±0,02 bar) for the test to be valid.

The test shall be performed at 6,3 bar and additional scanning from minimum to maximum pressure

with 1 bar step is recommended. If the device under test is not able to withstand a pressure of 6,3 bar,

the test shall be performed at the maximum pressure specified by the manufacturer and additional

scanning from minimum to the maximum pressure with 1 bar step is recommended.
6.2.3 Acquisition parameters of basic quantities — Discharge mode
The pressure and noise measurements shall be synchronous.
6.2.3.1 Noise level

The temporal evolution of the equivalent continuous A-weighted sound pressure level L shall be

Aeq

measured for the whole discharge of the tank with an integration time set in the range 50 ms to 200 ms.

For programmable acquisition systems, the measurements shall be performed in the minimum useful

frequency band 100 Hz to 20 kHz.
6.2.3.2 Test pressure

The upstream pressure shall be acquired at a sampling frequency of at the minimum 10 Hz and shall be

consistent with the sound pressure integration time.

The acoustic measurement shall be started at least 30 ms after opening the valve to exclude any possible

parasite phenomena at the start of discharge.

The initial pressure shall be of more than 7 bar to allow calculating the sound level at 6,3 bar. If the

device under test is not able to withstand a pressure of 6,3 bar, the test shall be performed at the

maximum pressure specified by the manufacturer. It is also recommended that the acquisition be done

from the initial relative pressure down to 2 bar in order to cover the silencer’s entire range of utilisation.

6.3 Measurements
6.3.1 Generalities

During the tests, it should be ensured that the noise of the compressed air generator and of the

connections for the supply to the measurement tube is stabilised and does not contribute to the

noise measured by the microphones during the test. It should also be ensured that the air flow in the

upstream measurement tube is not disturbed by pneumatic elements liable to generate noise in the

pipes (for example, narrowing or connection).

To overcome problems of acoustic reflection on the tank and the compressed air supply, the

measurement tube should be extended.
6 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 20145:2019(E)
6.3.2 Specimens tested

If data is to be used for publishing ratings in a catalogue, a sample consisting of at least five silencers

selected from a random production lot shall be tested.

If the maximum difference between the samples is more than 5 dB, the measurement shall be rejected.

New silencers should be chosen.
6.3.3 Specific cases
6.3.3.1 Non-axisymmetric silencers

For silencers, with non-axisymmetric design, the angular position of the silencer chosen for the

measurement shall be the position producing the highest sound level. The measurement shall be

conducted according to 5.4.
6.3.3.2 Flow control silencers

For flow control valve with a silencer, the setting chosen for the measurement shall be the one producing

the maximum flow (maximum opening).
6.3.4 Ambient conditions during measurement

The atmospheric pressure and temperature in the test facilities shall be recorded at the beginning of

each test.
The ambient conditions shall comply with ISO 6358-1 and ISO 6358-2 requirements.

The ambient temperature in the test room immediately adjacent to the silencer subjected to the test

shall be kept between 10 °C and 30 °C.
6.4 The acoustic quantity to be determined

For the 3-point measurement, the result of the measurement for each sample shall be the logarithmic

mean of the A-weighted sound pressure levels obtained at the three measurement points.

The raw result of the measurement shall be L . For a sample j, the logarithmic mean of the three

Aeq
measurements points shall be, see Formula (1):
 
L /10
Aeq,i
 
L =10log 10 (1)
Aeq,j ∑
3 
i=1
 

The result for the series of silencers shall be the arithmetic mean calculated over the five samples, see

Formula (2):
LL= (2)
AeqA∑ eq,j
j=1

The final result is the corrected A-weighted sound pressure level L_(pA,T) obtained after correction of

the background noise factors, see Formula (3):
LL=−K (3)
AeqAeq 1A
where
© ISO 2019 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 20145:2019(E)
L is the A-weighted emission acoustic pressure measured at point i;
Aeq,i

L is the A-weighted emission acoustic pressure averaged over 3 measurement points;

Aeq,j
is the A-weighted emission acoustic pressure averaged over five samples;
Aeq
K is the background noise correction factor.
6.5 Calculation of background noise correction K

The background noise correction constitutes an essential point. In order to perform the tests correctly

the room shall be well-isolated from external noises (continuous and intermittent production activities,

etc.). Furthermore, noises inside the test room should be controlled (other equipment in operation,

production, etc.).

If necessary, the tests should be performed at staggered hours, and/or to stop noisy machines and

processes during tests.
6.5.1 Case of measurement in steady-state model
The background noise correction, in decibels, is given by the following formula:
−01, ΔL
K =−10log 11− 0 dB(A) (4)
1A ()

Where ∆L is the difference between the sound pressure levels measured for the specified position, with

the device in operation and then stopped.
For the needs of this procedure:
— if ∆L > 15 dB(A), K shall be taken equal to zero;
— ∆L ≥ 3 dB(A) is acceptable;
— ∆L < 3 dB(A), the result shall be rejected. I
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 20145
Première édition
2019-10
Transmissions pneumatiques —
Méthodes d'essai de mesure du niveau
de pression d'émission acoustique des
silencieux d'échappement
Pneumatic fluid power — Test methods for measuring acoustic
emission pressure levels of exhaust silencers
Numéro de référence
ISO 20145:2019(F)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 20145:2019(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

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Fax: +41 22 749 09 47
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 20145:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Symboles et abréviations ............................................................................................................................................................................. 3

5 Installation d'essai ............................................................................................................................................................................................. 3

5.1 Banc d'essai ................................................................................................................................................................................................ 3

5.2 Mesurage de la pression pneumatique .............................................................................................................................. 3

5.3 Mesurage du débit ................................................................................................................................................................................ 3

5.4 Mesurage de la pression acoustique .................................................................................................................................... 4

5.4.1 Mesurage en une position ........................................................................................................................................ 4

5.4.2 Mesurage en trois positions ................................................................................................................................... 4

5.5 Instruments de mesure acoustique ...................................................................................................................................... 5

6 Mode opératoire d'essai ............................................................................................................................................................................... 6

6.1 Caractérisation et validation des installations d'essai ......... ................................................................................. 6

6.2 Grandeurs à mesurer ......................................................................................................................................................................... 6

6.2.1 Grandeurs de base à mesurer ............................................................................................................................... 6

6.2.2 Paramètres d'acquisition des grandeurs de base – Mode de régime stationnaire . 6

6.2.3 Paramètres d'acquisition des grandeurs de base – Mode de décharge ............................ 6

6.3 Mesurages ................................................................................................................................................................................................... 7

6.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 7

6.3.2 Échantillons soumis à essai .................................................................................................................................... 7

6.3.3 Cas particuliers ...................................................................... ............................................................................................ 7

6.3.4 Conditions ambiantes pendant le mesurage ........................................................................................... 8

6.4 Grandeur acoustique à déterminer ....................................................................................................................................... 8

6.5 Calcul de la correction de bruit de fond K ................................................................................................................. 8

6.5.1 Cas de mesurage en mode de régime stationnaire ............................................................................. 9

6.5.2 Cas de mesurage en mode de décharge ....................................................................................................... 9

6.6 Incertitude de mesure ...................................................................................................................................................................10

7 Présentation des résultats des essais ..........................................................................................................................................10

7.1 Informations à inclure dans le rapport d'essai ........................................................................................................10

7.2 Informations à déclarer ................................................................................................................................................................11

8 Phrase d'identification ................................................................................................................................................................................11

Annexe A (normative) Calcul de la correction d'environnement K ..............................................................................12

Annexe B (informative) Exemple de correction acoustique d'installations industrielles .........................15

Annexe C (informative) Exemples de rapport ..........................................................................................................................................19

Annexe D (informative) Incertitudes ................................................................................................................................................................20

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................22

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ISO 20145:2019(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 le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos.

Le présent document a été élaborée par le comité technique ISO/TC 131, Transmissions hydrauliques et

pneumatiques, sous-comité SC 5, Appareils de régulation et de distribution et leurs composants.

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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ISO 20145:2019(F)
Introduction

L'objectif du présent mode opératoire d'essai acoustique est de fournir aux sociétés industrielles un

cadre commun pour l'évaluation des niveaux de pression acoustique des silencieux d'échappement

pneumatiques.

Il définit deux méthodes de mesure du niveau de pression acoustique à la sortie d'un silencieux

d'échappement. Ces méthodes doivent pouvoir être appliquées par les fabricants d'équipements

pneumatiques dans leurs installations sur des bancs d'essai conformément à l’ISO 6358-1 et l’ISO 6358-2.

La première méthode, appelée «mode de régime stationnaire», est destinée à évaluer le niveau

acoustique à un débit en régime stationnaire, c'est-à-dire à une pression amont constante. Le mesurage

doit être effectué à 6,3 bar afin de permettre au moins de comparer les silencieux à la pression de service

la plus fréquemment utilisée (ou à la pression admissible maximale si elle est inférieure à 6,3 bar).

La seconde méthode, appelée «décharge», vise à mesurer le niveau acoustique au cours de la

décroissance de la pression pneumatique (essai de décharge conformément à l'ISO 6358-2). Afin de

garantir la compatibilité avec la méthode du débit en régime stationnaire, la plage de pressions doit

comprendre la valeur de 6,3 bar (ou la pression admissible maximale si elle est inférieure à 6,3 bar).

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NORME INTERNATIONALE ISO 20145:2019(F)
Transmissions pneumatiques — Méthodes d'essai de
mesure du niveau de pression d'émission acoustique des
silencieux d'échappement
1 Domaine d'application

Le présent document spécifie deux méthodes de mesure du niveau de pression acoustique à la sortie

d'un silencieux d'échappement:

— la première méthode, appelée «mode de régime stationnaire», est destinée à évaluer le niveau

acoustique à un débit en régime stationnaire, c'est-à-dire à une pression amont constante (essai en

régime stationnaire conformément à l'ISO 6358-1); et

— la seconde méthode, appelée «décharge», vise à mesurer le niveau acoustique au cours de la

diminution de la pression pneumatique (essai de décharge conformément à l'ISO 6358-2).

Le présent document est applicable aux dispositifs et silencieux d'échappement pneumatiques conçus

pour réduire le bruit produit par les décharges d'air comprimé, qui entrent dans le domaine d'application

des ISO 6358-1 et ISO 6358-2.
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 4871, Acoustique — Déclaration et vérification des valeurs d'émission sonore des machines et

équipements

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

ISO 6358-2, Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques de débit des composants

traversés par un fluide compressible — Partie 2: Méthodes d’essai alternatives

ISO 11202:2010, Acoustique — Bruit émis par les machines et équipements — Détermination des niveaux

de pression acoustique d'émission au poste de travail et en d'autres positions spécifiées en appliquant des

corrections d'environnement approximatives
IEC 60942, Électroacoustique — Calibreurs acoustiques
IEC 61672-1, Électroacoustique — Sonomètres — Partie 1: Spécifications

IEC 61260, Électroacoustique — Filtres de bande d’octave et de bande d’une fraction d’octave

3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 11202 et l'ISO 6358-1

ainsi que les suivants s'appliquent.
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ISO 20145:2019(F)

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 https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à http:// www .electropedia .org/
3.1
pression acoustique d'émission

pression acoustique, à une position spécifiée à proximité d'une source sonore, opérant dans des

conditions de fonctionnement et de montage spécifiées, sur une surface plane réfléchissante, en excluant

les effets du bruit de fond et des réflexions par les surfaces du local autres que celles occasionnées par

le ou les plans autorisés pour effectuer l'essai
Note 1 à l'article: La pression acoustique d'émission est exprimée en Pascals.
3.2
niveau de pression acoustique d'émission

dix fois le logarithme décimal du rapport du carré de la pression acoustique d'émission, p, au carré de la

pression acoustique de référence, p
 
 
Lp=10log
 
 0 
où la valeur de référence, p , est égale à 20 μPa

Note 1 à l'article: Le niveau de pression acoustique d'émission est exprimée en décibels.

3.3
niveau de pression acoustique continu équivalent mesuré (pondéré A)
Aeq

dix fois le logarithme décimal du rapport de la durée moyenne du carré de la pression acoustique

d'émission, p, pendant un intervalle de temps déterminé d'une durée, T, (commençant à t et finissant à

t ), au carré de la valeur de référence, p
2 0
pt dt
L =10logdBA
AeqT,

où la valeur de référence, p , est égale à 20 μPa et L est la valeur mesurée obtenue en utilisant la

0 Aeq
position «L » du sonomètre
Aeq

Note 1 à l'article: Le niveau de pression acoustique continu équivalent mesuré est exprimé en décibels.

Note 2 à l'article: Si des pondérations de fréquence et de durée spécifiques, telles que spécifiées dans l’IEC 61672-1

et/ou des bandes de fréquences spécifiques sont appliquées, elles sont indiquées par des indices appropriés, par

exemple L désigne le niveau de pression acoustique d'émission pondéré A.
Aeq

Note 3 à l'article: La formule au 3.3 est équivalente à celle utilisée pour le descripteur d'environnement acoustique

«niveau de pression acoustique continu équivalent». Cependant, la grandeur d'émission définie ci-dessus est

utilisée pour caractériser le bruit émis par une source soumise à essai et suppose l'utilisation, pour effectuer

les mesurages, de conditions de mesurage et de fonctionnement normalisées ainsi que d'un environnement

acoustique contrôlé.
3.4
plage de fréquences d'intérêt

niveaux acoustiques déterminés pour des fréquences comprises entre 100 Hz et 20 000 Hz

2 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 20145:2019(F)
3.5
bruit de fond
bruit émis par l'ensemble des sources autres que celle soumise à essai

Note 1 à l'article: Le bruit de fond peut comprendre différentes composantes comme le bruit aérien, la vibration

solidienne et le bruit électrique des instruments de mesure.
3.6
correction de bruit de fond

correction appliquée aux niveaux de pression acoustique mesurés pour tenir compte de l'influence du

bruit de fond
3.7
correction d'environnement

correction pour prendre en compte l'influence des réflexions sonores sur le niveau de pression

acoustique d'émission moyen sur la surface de mesure de référence
Note 1 à l'article: La correction d'environnement est exprimé en décibels.
4 Symboles et abréviations

Les symboles et unités sont conformes à ceux définis dans l'ISO 6358 et l'ISO 11202.

5 Installation d'essai
5.1 Banc d'essai

Selon la méthode d'essai choisie, le banc d'essai doit être conforme à l'ISO 6358-1 (mode de régime

stationnaire) ou à l'ISO 6358-2 (mode de décharge). En particulier, la taille du tube de mesurage amont

doit être conforme aux spécifications de l'ISO 6358-1.

La pression et le débit sont pertinents pour la comparaison de l’émission acoustique (le débit est, dans

ce cas, une valeur fonctionnelle visant à vérifier que le silencieux est adapté à l’utilisation pour laquelle

il est destiné). C’est pourquoi il est recommandé, si possible, d’utiliser le banc d’essai de l’ISO 6358-1, le

débit mesuré étant basé sur une pression stable. Si la Partie 2 est choisie, les valeurs de pression et de

débit de l’essai changent significativement en raison de la nature de la méthode de décharge. La valeur

du débit montre alors une plage de tolérance plus importante.
5.2 Mesurage de la pression pneumatique

Seule la pression dans le tube de mesurage de la pression amont doit être mesurée. L'instrumentation

doit être conforme à l'ISO 6358-1.
5.3 Mesurage du débit

Le débit au cours du mesurage de la pression acoustique doit être enregistré. L'installation d'essai doit

être rigoureusement conforme à l'ISO 6358-1.

NOTE De même, les valeurs des caractéristiques de débit doivent également être enregistrées conformément

à l'ISO 6358-1 ou l'ISO 6358-2.
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ISO 20145:2019(F)
5.4 Mesurage de la pression acoustique

Le mesurage de la pression acoustique peut être effectué en une ou trois positions. Le mesurage effectué

en trois positions augmente la précision du résultat et réduit l'incertitude de mesure. Il convient

d'éviter le flux incident direct sur les microphones en raison de la génération de bruit au niveau des

microphones.
5.4.1 Mesurage en une position

Dans ce cas, la pression acoustique doit être mesurée en un point situé à 60° par rapport à l'axe du tube

de mesurage, à 1 m du centre de l'extrémité du tube de mesurage de la pression et à une hauteur de 1 m,

tel qu'indiqué à la Figure 1.
Légende
1 tube de mesurage de la pression amont
2 adaptateur de transition amont
3 silencieux soumis à essai
4 point de mesurage

Figure 1 — Disposition du point de mesurage de la pression acoustique (1 microphone)

5.4.2 Mesurage en trois positions

Dans ce cas, les pressions acoustiques doivent être mesurées au niveau de trois positions réparties

autour de l'arc d'un cercle possédant un rayon de 1 m et à partir du centre de l'extrémité du tube de

mesurage de la pression, à une hauteur de 1 m. Les points doivent être positionnés à 15°, 60° et 105° par

rapport à l'axe du tube, tel qu'indiqué à la Figure 2.
4 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 20145:2019(F)
Légende
1 tube de mesurage de la pression amont
2 adaptateur de transition amont
3 silencieux soumis à essai
4 point de mesurage n°3
5 point de mesurage n°2
6 point de mesurage n°6

Figure 2 — Disposition des points de mesurage de la pression acoustique (3 microphones)

5.5 Instruments de mesure acoustique

L'ensemble de la ligne de mesurage, y compris le microphone et le câble, doit être conforme aux

instructions relatives aux appareils de mesure de classe 1 spécifiées dans l’IEC 61672-1, et les

filtres doivent, dans ce cas, être conformes aux exigences de classe 1 spécifiées dans l’IEC 61260.

Les microphones doivent être équipés d'écrans anti-vent. Pour le mesurage en «mode de régime

stationnaire», un sonomètre intégrateur de classe 1 doit être utilisé. Les mesurages en «mode de

décharge» exigent l'acquisition simultanée de la pression pneumatique et de la pression acoustique et

doivent donc être uniquement effectués à l'aide d'un système d'acquisition possédant au moins deux

voies de mesure.

Avant et après chaque série de mesurages, l'ensemble du système de mesure doit être vérifié au moyen

d'un calibreur acoustique qui doit satisfaire aux exigences applicables aux calibreurs acoustiques

appartenant au moins à la classe de précision 1, conformément à l’IEC 60942, sur une ou plusieurs

fréquences de la plage de fréquences d'intérêt. La différence entre les deux séries d'étalonnages ne doit

pas dépasser 0,5 dB. Si la différence est supérieure à 0,5 dB, les résultats doivent être rejetés.

Le calibreur acoustique doit être étalonné chaque année par un laboratoire qui effectue les étalonnages

dans des conditions de traçabilité conformément aux normes appropriées. La voie de mesure (sonomètre

ou autre) doit être vérifiée au moins tous les deux ans par un laboratoire capable de délivrer au moins

un certificat de vérification conforme aux normes appropriées.
La dynamique de la voie de mesure doit être adaptée.

Le capteur de pression pneumatique doit être conforme aux recommandations de l'ISO 6358 et

permettre l'acquisition à une fréquence d'échantillonnage minimale de 10 Hz pour un fonctionnement

en mode de décharge.

NOTE L'option de durée de réverbération pour le sonomètre constitue un atout pour la qualification des

installations.
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ISO 20145:2019(F)
6 Mode opératoire d'essai
6.1 Caractérisation et validation des installations d'essai

La qualité acoustique des installations d'essai doit être caractérisée par détermination de leur

correction d'environnement K .

Cette correction d'environnement peut être obtenue par un mesurage de la durée de réverbération, ou

par une connaissance des surfaces absorbantes. Les méthodes de détermination du facteur K sont

décrites dans l'Annexe A.

Les mesurages peuvent uniquement être effectués dans un environnement conforme à K < 4 dB(A).

Des suggestions d’amélioration de K sont données dans l'Annexe B.

En outre, les installations doivent permettre une distance minimale entre les microphones et tout objet

et composant réfléchissant soumis à essai, c'est-à-dire au moins 1 m (à l'exclusion du tube de mesurage

et du réservoir, le cas échéant). Si les murs ou le plafond se trouvent à moins 2 m d'un microphone

ou du silencieux, ils doivent être recouverts d'un matériau absorbant de classe A, conformément à

l’ISO 11654. Dans le cas où l'espace est limité, les points de mesurage doivent être positionnés sur le

côté qui présente le plus de dégagement.

Le sol doit être acoustiquement réfléchissant dans la plage de fréquences d'intérêt.

6.2 Grandeurs à mesurer
6.2.1 Grandeurs de base à mesurer

Les grandeurs de base qui doivent être mesurées sont la pression pneumatique dans le tube de

mesurage amont et le niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A L aux positions

Aeq
spécifiées au 5.4.

6.2.2 Paramètres d'acquisition des grandeurs de base – Mode de régime stationnaire

6.2.2.1 Niveau de bruit

Le niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A L doit être mesuré pendant au moins

Aeq

10 s en régime stationnaire (pas de démarrage ou d'arrêt du banc d'essai pendant la période de mesure).

Pour les systèmes d'acquisition programmables, les mesures doivent être effectuées dans la bande de

fréquence utile minimale de 100 Hz à 20 kHz.
6.2.2.2 Pression d'essai

L'évolution temporelle de la pression de service doit être contrôlée durant la période de mesure du

bruit. Les mesurages doivent être effectués au moins une fois par seconde. Pour que l'essai soit valide, la

variation de la pression ne doit pas dépasser les spécifications de l'ISO 6358-1 (±0,02 bar).

Les essais doivent être réalisés à une pression de 6,3 bar et il est recommandé de procéder à un

balayage de la pression minimale à la pression maximale par paliers de 1 bar. Si le dispositif soumis

à essai n'est pas capable de résister à une pression de 6,3 bar, l'essai doit être effectué à la pression

maximale spécifiée par le fabricant, et il est recommandé d'effectuer un balayage supplémentaire, par

paliers de 1 bar, d'une pression minimale jusqu'à la pression maximale.
6.2.3 Paramètres d'acquisition des grandeurs de base – Mode de décharge
Les mesurages de la pression et du bruit doivent être effectués simultanément.
6 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 20145:2019(F)
6.2.3.1 Niveau de bruit

L'évolution temporelle du niveau de pression acoustique continu équivalent pondéré A L doit être

Aeq

mesurée pour l'ensemble de la décharge du réservoir avec une durée d'intégration définie dans la plage

de 50 ms à 200 ms.

Pour les systèmes d'acquisition programmables, les mesures doivent être effectuées dans la bande de

fréquence utile minimale de 100 Hz à 20 kHz.
6.2.3.2 Pression d'essai

La pression en amont doit être acquise à une fréquence d'échantillonnage d'au moins 10 Hz et doit être

cohérente avec la durée d'intégration de la pression acoustique.

La mesure acoustique doit commencer au moins 30 ms après l'ouverture du distributeur, afin d'exclure

toute possibilité de phénomènes parasites au début de la décharge.

La pression initiale doit être supérieure à 7 bar afin de permettre le calcul du niveau acoustique à

6,3 bar. Si le dispositif soumis à essai n'est pas capable de résister à une pression de 6,3 bar, l'essai doit

être effectué à la pression maximale spécifiée par le fabricant. Il est également recommandé d'effectuer

l'acquisition à partir de la pression relative initiale et jusqu'à 2 bar afin de couvrir l'ensemble de la plage

d'utilisation du silencieux.
6.3 Mesurages
6.3.1 Généralités

Pendant les essais, il convient de s'assurer que le bruit du générateur d'air comprimé et des raccords

destinés à l'alimentation du tube de mesurage est stabilisé et ne contribue pas au bruit mesuré par les

microphones lors de l'essai. Il convient également de veiller à ce que le flux d'air circulant dans le tube

de mesurage amont ne soit pas perturbé par des éléments pneumatiques susceptibles de générer du

bruit dans les conduites (par exemple, rétrécissement ou raccord).

Pour compenser les problèmes de réflexion acoustique sur le réservoir et l'alimentation en air comprimé,

il convient de rallonger le tube de mesurage.
6.3.2 Échantillons soumis à essai

Si des données doivent être utilisées pour publier des valeurs dans un catalogue, un échantillon d'au

moins cinq silencieux choisis aléatoirement dans un lot de fabrication doit être soumis à essai.

Si l'écart maximal entre les échantillons est supérieur à 5 dB, le mesurage doit être rejeté.

Il convient de choisir des silencieux neufs.
6.3.3 Cas particuliers
6.3.3.1 Silencieux non axisymétriques

Pour les silencieux de conception non axisymétrique, la position angulaire du silencieux retenue pour

le mesurage doit être la position produisant le niveau acoustique le plus élevé. Le mesurage doit être

effectué conformément au 5.4.
6.3.3.2 Silencieux réducteurs de débit

Pour un réducteur de débit équipé d'un silencieux, le réglage choisi pour le mesurage doit être celui

produisant le débit maximal (ouverture maximale).
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