SIST ISO 4064-3:2001
(Main)Measurement of water flow in closed conduits -- Meters for cold potable water -- Part 3: Test methods and equipment
Measurement of water flow in closed conduits -- Meters for cold potable water -- Part 3: Test methods and equipment
Mesurage de débit d'eau dans les conduites fermées -- Compteurs d'eau potable froide -- Partie 3: Méthodes et matériels d'essais
Merjenje pretoka vode v zaprtih vodih - Merilniki za hladno pitno vodo - 3. del: Preskusne metode in oprema
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 4064-3
Second edition
1999-05-01
Measurement of water flow in closed
conduits — Meters for cold potable water —
Part 3:
Test methods and equipment
Mesurage de débit d'eau dans les conduites fermées — Compteurs d'eau
potable froide —
Partie 3: Méthodes et matériels d'essai
A
Reference number
ISO 4064-3:1999(E)
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ISO 4064-3:1999(E)
Contents
Page
1 Scope .1
2 Normative reference .1
3 Terms and definitions .1
4 Requirements common to all tests.2
5 Determination of measurement error .3
6 Pressure tests .7
7 Pressure loss tests.7
8 Accelerated wear tests.14
9 Test report .16
10 Examples of test programme .18
Annex A (normative) Summary of requirements and permitted tolerances in measurement of physical
quantities associated with water-meter test methods and equipment.23
Bibliography.24
© ISO 1999
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic
or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Switzerland
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Printed in Switzerland
ii
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© ISO
ISO 4064-3:1999(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 4064-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 30, Measurement of fluid in
closed conduits, Subcommittee SC 7, Volume flowrate methods.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 4064-3:1983), which has been technically revised.
ISO 4064 consists of the following parts, under the general title Measurement of water flow in closed conduits —
Meters for cold potable water:
Part 1: Specifications
Part 2: Installation requirements
Part 3: Test methods and equipment
Annex A forms a normative part of this part of ISO 4064.
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©
INTERNATIONAL STANDARD ISO ISO 4064-3:1999(E)
Measurement of water flow in closed conduits — Meters for cold
potable water —
Part 3:
Test methods and equipment
1 Scope
This part of ISO 4064 is applicable to meters for cold potable water, as defined in clause 1 of ISO 4064-1. It
specifies the test methods and means to be employed in determining the principal characteristics of water meters.
NOTE 1 ISO 4064-1 deals with terminology, technical and dimensional characteristics, metrological characteristics and
pressure loss. ISO 4064-2 deals with installation requirements.
NOTE 2 Legal requirements take precedence over the specifications of this part of ISO 4064. In particular, it should be noted
that in countries where legal requirements specify that the tests are to be carried out in accordance with the rules of the
International Organization of Legal Metrology (OIML), for example for pattern approval and initial verification of water meters,
OIML recommendation R 49 should be followed.
2 Normative reference
The following normative document contains provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 4064. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, this publication do not
apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 4064 are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent edition of the normative document indicated below. For undated references, the latest
edition of the normative document referred to applies. Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid
International Standards.
ISO 4064-1:1993, Measurement of water flow in closed conduits — Meters for cold potable water — Part 1:
Specifications.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 4064, the following terms and definitions apply.
3.1
measurement error
meter error, conventionally expressed as relative error, calculated as a percentage, and equal to:
VV-c
i
·100
V
c
where
is the value accepted as true of the volume passed;
V
c
V is the volume indicated by the water meter at the time of measurement of the same volume, both
i
expressed in the same units.
NOTE ISO 4064-1 specifies the maximum permissible errors.
1
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ISO 4064-3:1999(E)
3.2
test flowrate
mean flowrate calculated from the indication of the calibrated reference device
4 Requirements common to all tests
4.1 Preliminary requirements
Before starting a test, a written test programme shall be compiled, and shall include, for example, a description of
the tests for the determination of measurement error, pressure loss and wear resistance. The programme may also
define the necessary levels of acceptability and stipulate how the test results should be interpreted.
Two of the most common forms of test programme, viz. pattern approval and initial verification, are given in clause 9
by way of example.
4.2 Water quality
Water-meter tests shall be made with water. The water shall be that of the public potable water supply or shall meet
the same requirements. If water is being recycled, measures shall be taken to prevent residual water in the meter
from becoming harmful to human beings.
The water shall not contain anything capable of damaging the meter or adversely affecting its operation.
It shall not contain air bubbles.
4.3 General rules concerning test installation and location
4.3.1 Freedom from spurious influences
Test rigs shall be so designed, constructed and used that the performance of the rig itself shall not contribute
significantly to the test error. To this end, high standards of rig maintenance and adequate supports and fittings,
preventing vibration of the meter, the test rig and its accessories, are necessary.
It shall be possible to carry out test readings rapidly and easily.
4.3.2 Group testing of meters
Meters are tested individually or in groups. In the latter case the individual characteristics shall be precisely
determined. Interaction between meters, and between test rigs, shall be eliminated.
When meters are tested in series, the pressure at the exit of each shall be sufficient to prevent cavitation.
4.3.3 Temperature of the water during the tests
The results of the tests are acceptable without temperature correction, provided that the water temperature in the
meter is between 0 °C and 30 °C during the tests.
In no part of the test rig shall the temperature fall below 0 °C.
4.3.4 Location
During the tests, the location chosen for them shall be isolated from any other activity (for example, manufacture,
repairs, etc.) or disturbing influences (for example, ambient temperature, vibration).
2
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5 Determination of measurement error
5.1 Principle
The method described in this part of ISO 4064 to determine measurement errors is the so-called "collection"
method, in which the quantity of water passed through the water meter is collected in one or more collecting vessels
and the quantity determined volumetrically or by weighing. Other methods may be used, provided the accuracy
levels stated in this part of ISO 4064 are attained.
The checking of the measurement error consists in comparing the indications given by the meter under test against
a calibrated reference device.
5.2 Description of the test rig
The test rig consists of:
a) a water supply (mains, non-pressurized tank, pressurized tank, pump, etc.);
b) pipework;
c) a calibrated reference device (calibrated tank, reference meter, etc.);
d) means for measuring the time of the test.
Devices for automating the testing of water meters are permissible.
5.3 Pipework
5.3.1 Description
Pipework shall include:
a) a test section in which the meter(s) is(are) placed;
b) means to establish the desired flowrate;
c) one or two isolating devices;
d) means for determining the flowrate;
and if necessary:
e) one or more air bleeds;
f) a non-return device;
g) an air separator;
h) a filter.
During the test, flow leakage, flow input and flow drainage shall be permitted neither between the meter(s) and the
reference device nor from the reference device.
The pipework shall be such that in the upper part of the meter a positive pressure exists of at least 0,05 bar, even at
zero flowrate.
3
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5.3.2 Test section
The test section shall include, in addition to the meter(s):
a) one or more pressure tappings for the measurement of pressure, of which one pressure tapping is situated
upstream of, and close to, the (first) meter;
b) if necessary, means for measuring the temperature of the water at the entry to the (first) meter.
The different devices placed in the measuring section shall not cause cavitation or flow disturbances capable of
altering the performance of the meters or causing measurement errors.
5.3.3 Precautions to be taken during tests
The operation of the test rig shall be such that the quantity of water which has flowed through the meter(s) equals
that measured by the reference device.
It shall be checked that pipes (for example, the swan-neck in the outlet pipe) are filled to the same extent at the
beginning and at the end of the test.
Air shall be bled from the interconnecting pipework and the meter(s).
All precautions shall be taken to avoid the effects of vibration and shock.
5.3.4 Special arrangements for installation of certain types of meter
5.3.4.1 Principle
The following reminder of the most frequent causes of error and the necessary precautions for the installation of
water meters on the test bench is prompted by the recommendations of OIML D 4, which aims to help achieve a
test installation in which:
a) the hydrodynamic flow characteristics cause no discernible difference to the meter functioning when compared
with hydrodynamic flow characteristics which are undisturbed;
b) the overall error of the method employed does not exceed the stipulated value (see 5.4.1).
5.3.4.2 Need for straight lengths of pipe or a flow straightener
The accuracy of the water meter can be affected by upstream disturbance caused, for example, by the presence of
bends, tees, valves or pumps.
In order to counteract these effects, the meter shall be installed for test in a straight length. The connecting
pipework shall have the same internal diameter as the hole in the connection of the meter. It may, moreover, be
necessary to put a flow straightener upstream of the straight length.
5.3.4.3 Common causes of flow disturbance
A flow can be subject to two types of disturbance: velocity-profile distortion and swirl, both of which affect the
accuracy of the water meter.
Velocity-profile distortion is typically caused by an obstruction partially blocking the pipe, for instance the presence
of a partly closed valve or a misaligned flange joint. This can easily be eliminated.
Swirl is caused mainly by two or more bends in different planes. This effect can be controlled either by ensuring an
adequate length of straight pipe upstream of the water meter, or by installing a straightening device, or by a
combination of the two.
4
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5.3.4.4 Volumetric water meters
Volumetric water meters (that is, involving measuring chambers with mobile walls), such as oscillating piston
meters, are considered insensitive to upstream installation conditions; hence no special conditions are required.
5.3.4.5 Velocity-type water meters
Certain velocity-type water meters are sensitive to flow disturbance, which can result in significant errors, but the
way installation conditions affect their accuracy has not yet been clearly determined. It is simply recommended to
avoid, as far as possible, the presence of bends, pumps, taper pieces and changes in the diameter of pipework
immediately upstream, and to position the meter to afford the maximum possible straight length of pipe upstream
and downstream.
5.3.5 Errors of test commencement and termination
5.3.5.1 Principle
Adequate precautions shall be taken to reduce the uncertainties resulting from operation of test rig components
during the test.
Details of the precautions to be taken are given in 5.3.5.2 and 5.3.5.3 for two cases encountered in the "collection"
method.
5.3.5.2 Tests with readings taken with the meter at rest
Flow is established by opening a valve, preferably situated downstream of the meter, and it is stopped by closure of
this valve. The meter is read whilst completely stationary.
Time is measured between the beginning of the movement of the valve at opening and at the beginning of closure.
Whilst flow is beginning and during the period of running at the specified constant flowrate, the measurement error
of the meter varies as a function of the changes in flowrate (measurement error curve).
Whilst the flow is being stopped, the combination of the inertia of the moving parts of the meter and the rotational
movement of the water inside the meter may cause an appreciable error to be introduced in certain types of meter
and for certain test flowrates.
It has not been possible, in this case, to determine a simple empirical rule which lays down conditions so that this
error may always be negligible.
Certain types of meter are particularly sensitive to such error.
In case of doubt, it is advisable:
a) to increase the volume and duration of the test;
b) to compare the results with those obtained by one or more other methods, and in particular the method
described in 5.3.5.3, which eliminates the causes of uncertainty given above.
5.3.5.3 Tests with readings taken under stable flow conditions and diversion of flow
The measurement is carried out when flow conditions have stabilized.
A switch diverts the flow into a calibrated vessel at the beginning of the measurement and diverts it away at the end.
The meter is read while in motion.
The reading of the meter is synchronized with the movement of the flow switch.
The volume collected in the vessel is the volume passed.
The uncertainty introduced into the volume may be considered negligible if the times of motion of the flow switch in
each direction are identical within 5 % and if this time is less than 1/50 of the total time of the test.
5
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5.4 Calibrated reference device
5.4.1 Overall error of the method employed
For pattern approval and initial verification, the total error in the method used for the determination of the volume of
water passed through the water meter shall not exceed 1/10 of the relevant maximum permissible error.
5.4.2 Minimum volume (volume of the calibrated vessel is used in this method)
The minimum volume permitted depends on requirements determined by the test start and end effects, and the
design of the indicating device (verification of the scale division) (see ISO 4064-1).
5.5 Meter reading
It is accepted that the maximum interpolation error for the scale does not exceed half a scale division per
observation. Thus, in the measurement of a volume of flow delivered by the water meter (consisting of two
observations of the water meter), the total interpolation error can reach one scale division.
In the absence of other requirements, the maximum error in the reading of the volume indicated by the meter shall
not exceed 0,5 %.
The effects of a possible cyclic distortion on the reading of the meter (visual or automatic) shall be negligible.
5.6 Major factors affecting measurement-error checks
5.6.1 General
Variations in the pressure, flowrate and temperature in the test rig, and uncertainties in the precision of
measurement of these physical quantities, are the principal factors affecting the measurement-error test results.
5.6.2 Pressure
The pressure shall be maintained at a constant value throughout the test at the chosen flowrate.
For testing water meters which are designated N < 10, at test flowrates < 0,10 q , constancy of pressure at the
p
inlet of the meter (or at the inlet of the first meter of a series being tested) is achieved if the test rig is supplied
through a pipe from a constant head tank. This ensures an undisturbed flow.
Any other methods of supply shown not to cause pressure pulsations exceeding those of a constant head tank may
be used.
For all other tests, the pressure upstream of the meter shall not vary by more than 10 %.
The maximum uncertainty in the measurement of pressure shall be 5 % of the measured value. Pressure at the
entrance to the meter shall not exceed the nominal pressure for the meter.
5.6.3 Flowrate
The flowrate shall be maintained constant throughout the test at the chosen value.
The relative variation in the flowrate during each test (not including starting and stopping) shall not exceed:
– 2,5 % from q to q (not inclusive);
min t
– 5,0 % from q (inclusive) to q .
t s
The flowrate value is the volume passed during the test divided by the time.
6
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This flowrate variation condition is acceptable if the relative pressure variation (in flow to free air) or the relative
variation of pressure loss (in closed circuits) does not exceed:
– 5 % from q to q (not inclusive);
min t
– 10 % from q (inclusive) to q .
t s
5.6.4 Temperature
During a test, the temperature of the water shall not change by more than 5 °C.
The maximum uncertainty in the measurement of temperature shall not exceed 1 °C.
5.7 Interpretation of results
5.7.1 Single test
Where the test programme specifies a single test, the meter shall pass this test if the measured error does not
exceed the maximum permissible error at the chosen flowrate.
5.7.2 Replicate tests
Where the test programme specifies that the test shall be repeated, the programme shall specify the rules to be
applied for combining the errors obtained.
The meter passes this test if the error resulting from this combination does not exceed the maximum permissible
error at the chosen flowrate.
6 Pressure tests
6.1 Principle
The water meter shall withstand a specified hydraulic test pressure for a specified time without leakage or damage.
6.2 Precautions to be taken during the tests
The test rig and the meter shall be suitably bled of air.
The test rig shall be leakproof.
Pressurizing shall be carried out gradually without pressure surges.
7 Pressure-loss tests
7.1 Principle
The pressure loss of a water meter as defined in ISO 4064-1 is obtained by the method specified below.
This method of pressure-loss testing is a reference method. Other methods may be used on condition that the
values of the pressure loss obtained are equal to those obtained by the reference method.
The pressure loss of the water meter may be determined from measurements of the static differential pressure
across the water meter at the stipulated flowrate.
Pressure tappings situated in the walls of the pipe fitted up- and downstream of the water meter are used for the
measurement of the static differential pressure.
7
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ISO 4064-3:1999(E)
The pressure-loss tests shall take into account any pressure recovery downstream of the meter by suitably locating
the downstream pressure tapping (see 7.2.1.2). The results of the tests shall take account of the pressure recovery,
and shall also compensate as necessary for the lengths of pipe between the pressure tappings (see 7.3).
7.2 Equipment for pressure-loss test
7.2.1 General
The equipment needed to carry out pressure-loss tests consists of a measuring section of pipework containing the
water meter under test and means for producing the stipulated constant flowrate through the meter. The same
constant flowrate means as that employed for the measurement-error tests described in clause 5 is generally used
for pressure-loss tests.
7.2.2 Measuring section
The up- and downstream pipe lengths, with their end connections and pressure tappings, plus the water meter on
test, constitute the measuring section.
7.2.2.1 Internal diameter of measuring section
The up- and downstream pipe lengths in contact with the water meter shall have the same internal diameter as the
meter connection, so as to avoid hydraulic discontinuities. The pipe internal diameters shall be specified by the
meter manufacturer.
A difference in the diameter of the connecting pipework and that of the meter may result in a measurement
uncertainty incompatible with the precision desired.
7.2.2.2 Measuring-section straight lengths
Up- and downstream of the meter, and up- and downstream of the pressure tappings, straight lengths of pipe shall
be provided in accordance with Figure 1, where D is the internal diameter of the pipework of the measuring section.
7.2.2.3 Design of measuring-section pressure tappings
Pressure tappings of similar design and dimension shall be fitted to the inlet and outlet pipes of the measuring
section.
Pressure tappings may consist of holes drilled through the wall of pipe or be in the form of an annular slit in the pipe
wall, in either case perpendicular to the pipe axis. There should be at least four such pressure-tapping holes,
equally spaced in one plane around the pipe circumference. Examples of both types of pressure tapping are
described in 7.2.1.4 (see Figures 2, 3 and 4).
Four or more pressure-tapping holes may be interconnected by means of tee-shaped connectors which connect up
the pressure tappings, forming an annulus to give a true mean static pressure at the pipe cross-section. Other
means, such as a ring or balance chamber, may also be used.
7.2.2.4 Pressure tappings, hole and slit details
Holes drilled through the wall of the pipe (see Figures 2 and 4) shall be perpendicular to the pipe axis, and the
diameter d of the holes shall not exceed 0,08D and shall preferably be less than 4 mm. The diameter of the holes
shall remain constant for a distance of not less than two diameters before breaking into the pipe. The holes drilled
through the pipe wall shall be free from burrs at the edges where they break through into the inlet and outlet pipe
bores. Edges shall be sharp, that is, neither radiussed nor chamfered.
Slits shall be perpendicular to the pipe axis and shall have dimensions as follows (see Figure 3):
width i equal to or less than 0,08D and less than 4 mm;
depth greater than 2 .
k i
8
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7.2.2.5 Measurement of static differential pressure
Each group of pressure tappings in the same plane shall be connected by a leak-free tube to one limb of a
differential-pressure measuring device, for example, a manometer. Provision shall be made for clearing air from the
installation.
7.3 Test procedure
7.3.1 Principle (see Figure 5)
The method consists in measuring the static differential pressure (DP ) between the pressure tappings of the
2
measuring section with the meter present, and deducting from it the pressure loss (DP ) of the up- and downstream
1
pipe lengths measured at the same flowrate in the absence of the meter.
7.3.2 Determination of pressure loss attributable to pipe lengths (measurement 1)
The pressure loss of the up- and downstream pipe lengths (D) may be determined prior to the tests proper, and
P
1
checked periodically. This is done by joining the up- and downstream pipe faces together in the absence of the
meter (carefully avoiding joint protrusion into the pipe bore or misalignment of the two faces), and measuring the
pressure loss of the pipe measuring section for each test flowrate.
The absence of water meter will shorten the measuring section. If telescopic sections are not fitted on the test rig,
the gap may be filled by inserting, at the downstream end of the measuring section, either a temporary pipe of the
same length and internal diameter as the pipe lengths, or the water meter itself.
7.3.3 Measurement and calculation of the actual DP of the water meter (measurement 2)
At the same test flowrates used to determine the pipe pressure losses, in the same installation, with the same
pressure tappings and the same manometer but with the water meter in position, the differential pressure (DP )
2
across the metering section shall be measured.
The actual pressure loss (DP) of the water meter at a given flowrate is calculated by making the subtraction
D= D – DP P P
2 1
The value arrived at may be converted to the pressure loss corresponding to the q of the water meter by reference
s
to the formula given in 10.3.2.5.
NOTE If the flowrates with and without the meter present differ, they may be adjusted to the same value by the square law
formula.
7.4 Maximum uncertainty
The maximum uncertainty in the results of the measurement of pressure loss shall be – 5 %. The uncertainty is
estimated to lie at the 95 % probability level.
9
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Key
1 Flow direction
2 Measuring section
3 Differential manometer
4 Water meter
NOTE P and P are the planes of pressure tapping;
1 2
L > 15D;
L > 10D;
1
L > 5D.
2
Figure 1 — Layout of the measuring section
Key
1 Ring chamber
Figure 2 — Example of drilled-hole type of pressure tapping with ring chamber,
suitable for small/medium diameter test sections
10
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ISO 4064-3:1999(E)
Key
1 Ring chamber
Figure 3 — Example of slit type of pressure tapping with ring chamber,
suitable for small/medium diameter test sections
11
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ISO 4064-3:1999(E)
Key
1 Horizontal axis 5 Flexible hose or copper pipe
2 Vertical axis 6 Loop giving mean static pressure
3 To manometer 7 Isolating cock
4 Tee 8 Pressure tapping (see detail)
a) Cross-section through pipe and pressure tapping
b) Detail of pressure tapping and boss
Figure 4 — Example of drilled-hole type of pressure tapping with loop mean static pressure interconnections,
suitable for medium/large diameter test sections
12
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ISO 4064-3:1999(E)
Key
1 Flow direction
2 Measuring section
3 Differential manometer
4 Water meter in downstream position or temporary pipe
DP is the pressure loss of up- and downstream pipe lengths not including water meter
1
DP = (DPL + DPL )
1 2 1
a) Measurement 1 (see 7.3.2)
Key
1 Flow direction
2 Measuring section
3 Differential manometer
4 Water meter
DP is the pressure loss of up- and downstream pipe lengths including water meter
2
DP = (DPL + DPL + DP )
2 2 1 meter
DP – DP = (DPL + DPL + DP ) – (DPL + DPL )
2 1 2 1 meter 2 1
= DP
meter
b) Measurement 2 (see 7.3.3)
Figure 5 — Procedure for pressure-loss measurement
13
---------------------- Page: 16 ----------------------
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8 Accelerated wear tests
8.1 Continuous flow tests
8.1.1 Principle
The tests consist of subjecting the meter to constant flowrates.
For the convenience of laboratories, the test can be divided up into periods of at least 6 h.
8.1.2 Description of the installation
The installation consists of:
a) a water supply (mains, nonpressurized tank, pressurized tank, pump, etc.);
b) pipework.
8.1.3 Pipework
8.1.3.1 Description
In addition to the meter or meters to be tested, the pipework comprises:
a) a flow-regulating device;
b) on
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 4064-3:2001
01-november-2001
Merjenje pretoka vode v zaprtih vodih - Merilniki za hladno pitno vodo - 3. del:
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Mesurage de débit d'eau dans les conduites fermées -- Compteurs d'eau potable froide -
- Partie 3: Méthodes et matériels d'essais
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 4064-3:1999
ICS:
91.140.60 Sistemi za oskrbo z vodo Water supply systems
SIST ISO 4064-3:2001 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 4064-3:2001
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8 Accelerated wear tests.14
9 Test report .16
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quantities associated with water-meter test methods and equipment.23
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SIST ISO 4064-3:2001
© ISO
ISO 4064-3:1999(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 4064-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 30, Measurement of fluid in
closed conduits, Subcommittee SC 7, Volume flowrate methods.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 4064-3:1983), which has been technically revised.
ISO 4064 consists of the following parts, under the general title Measurement of water flow in closed conduits —
Meters for cold potable water:
Part 1: Specifications
Part 2: Installation requirements
Part 3: Test methods and equipment
Annex A forms a normative part of this part of ISO 4064.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO ISO 4064-3:1999(E)
Measurement of water flow in closed conduits — Meters for cold
potable water —
Part 3:
Test methods and equipment
1 Scope
This part of ISO 4064 is applicable to meters for cold potable water, as defined in clause 1 of ISO 4064-1. It
specifies the test methods and means to be employed in determining the principal characteristics of water meters.
NOTE 1 ISO 4064-1 deals with terminology, technical and dimensional characteristics, metrological characteristics and
pressure loss. ISO 4064-2 deals with installation requirements.
NOTE 2 Legal requirements take precedence over the specifications of this part of ISO 4064. In particular, it should be noted
that in countries where legal requirements specify that the tests are to be carried out in accordance with the rules of the
International Organization of Legal Metrology (OIML), for example for pattern approval and initial verification of water meters,
OIML recommendation R 49 should be followed.
2 Normative reference
The following normative document contains provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 4064. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, this publication do not
apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 4064 are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent edition of the normative document indicated below. For undated references, the latest
edition of the normative document referred to applies. Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid
International Standards.
ISO 4064-1:1993, Measurement of water flow in closed conduits — Meters for cold potable water — Part 1:
Specifications.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 4064, the following terms and definitions apply.
3.1
measurement error
meter error, conventionally expressed as relative error, calculated as a percentage, and equal to:
VV-c
i
·100
V
c
where
is the value accepted as true of the volume passed;
V
c
V is the volume indicated by the water meter at the time of measurement of the same volume, both
i
expressed in the same units.
NOTE ISO 4064-1 specifies the maximum permissible errors.
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3.2
test flowrate
mean flowrate calculated from the indication of the calibrated reference device
4 Requirements common to all tests
4.1 Preliminary requirements
Before starting a test, a written test programme shall be compiled, and shall include, for example, a description of
the tests for the determination of measurement error, pressure loss and wear resistance. The programme may also
define the necessary levels of acceptability and stipulate how the test results should be interpreted.
Two of the most common forms of test programme, viz. pattern approval and initial verification, are given in clause 9
by way of example.
4.2 Water quality
Water-meter tests shall be made with water. The water shall be that of the public potable water supply or shall meet
the same requirements. If water is being recycled, measures shall be taken to prevent residual water in the meter
from becoming harmful to human beings.
The water shall not contain anything capable of damaging the meter or adversely affecting its operation.
It shall not contain air bubbles.
4.3 General rules concerning test installation and location
4.3.1 Freedom from spurious influences
Test rigs shall be so designed, constructed and used that the performance of the rig itself shall not contribute
significantly to the test error. To this end, high standards of rig maintenance and adequate supports and fittings,
preventing vibration of the meter, the test rig and its accessories, are necessary.
It shall be possible to carry out test readings rapidly and easily.
4.3.2 Group testing of meters
Meters are tested individually or in groups. In the latter case the individual characteristics shall be precisely
determined. Interaction between meters, and between test rigs, shall be eliminated.
When meters are tested in series, the pressure at the exit of each shall be sufficient to prevent cavitation.
4.3.3 Temperature of the water during the tests
The results of the tests are acceptable without temperature correction, provided that the water temperature in the
meter is between 0 °C and 30 °C during the tests.
In no part of the test rig shall the temperature fall below 0 °C.
4.3.4 Location
During the tests, the location chosen for them shall be isolated from any other activity (for example, manufacture,
repairs, etc.) or disturbing influences (for example, ambient temperature, vibration).
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5 Determination of measurement error
5.1 Principle
The method described in this part of ISO 4064 to determine measurement errors is the so-called "collection"
method, in which the quantity of water passed through the water meter is collected in one or more collecting vessels
and the quantity determined volumetrically or by weighing. Other methods may be used, provided the accuracy
levels stated in this part of ISO 4064 are attained.
The checking of the measurement error consists in comparing the indications given by the meter under test against
a calibrated reference device.
5.2 Description of the test rig
The test rig consists of:
a) a water supply (mains, non-pressurized tank, pressurized tank, pump, etc.);
b) pipework;
c) a calibrated reference device (calibrated tank, reference meter, etc.);
d) means for measuring the time of the test.
Devices for automating the testing of water meters are permissible.
5.3 Pipework
5.3.1 Description
Pipework shall include:
a) a test section in which the meter(s) is(are) placed;
b) means to establish the desired flowrate;
c) one or two isolating devices;
d) means for determining the flowrate;
and if necessary:
e) one or more air bleeds;
f) a non-return device;
g) an air separator;
h) a filter.
During the test, flow leakage, flow input and flow drainage shall be permitted neither between the meter(s) and the
reference device nor from the reference device.
The pipework shall be such that in the upper part of the meter a positive pressure exists of at least 0,05 bar, even at
zero flowrate.
3
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5.3.2 Test section
The test section shall include, in addition to the meter(s):
a) one or more pressure tappings for the measurement of pressure, of which one pressure tapping is situated
upstream of, and close to, the (first) meter;
b) if necessary, means for measuring the temperature of the water at the entry to the (first) meter.
The different devices placed in the measuring section shall not cause cavitation or flow disturbances capable of
altering the performance of the meters or causing measurement errors.
5.3.3 Precautions to be taken during tests
The operation of the test rig shall be such that the quantity of water which has flowed through the meter(s) equals
that measured by the reference device.
It shall be checked that pipes (for example, the swan-neck in the outlet pipe) are filled to the same extent at the
beginning and at the end of the test.
Air shall be bled from the interconnecting pipework and the meter(s).
All precautions shall be taken to avoid the effects of vibration and shock.
5.3.4 Special arrangements for installation of certain types of meter
5.3.4.1 Principle
The following reminder of the most frequent causes of error and the necessary precautions for the installation of
water meters on the test bench is prompted by the recommendations of OIML D 4, which aims to help achieve a
test installation in which:
a) the hydrodynamic flow characteristics cause no discernible difference to the meter functioning when compared
with hydrodynamic flow characteristics which are undisturbed;
b) the overall error of the method employed does not exceed the stipulated value (see 5.4.1).
5.3.4.2 Need for straight lengths of pipe or a flow straightener
The accuracy of the water meter can be affected by upstream disturbance caused, for example, by the presence of
bends, tees, valves or pumps.
In order to counteract these effects, the meter shall be installed for test in a straight length. The connecting
pipework shall have the same internal diameter as the hole in the connection of the meter. It may, moreover, be
necessary to put a flow straightener upstream of the straight length.
5.3.4.3 Common causes of flow disturbance
A flow can be subject to two types of disturbance: velocity-profile distortion and swirl, both of which affect the
accuracy of the water meter.
Velocity-profile distortion is typically caused by an obstruction partially blocking the pipe, for instance the presence
of a partly closed valve or a misaligned flange joint. This can easily be eliminated.
Swirl is caused mainly by two or more bends in different planes. This effect can be controlled either by ensuring an
adequate length of straight pipe upstream of the water meter, or by installing a straightening device, or by a
combination of the two.
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5.3.4.4 Volumetric water meters
Volumetric water meters (that is, involving measuring chambers with mobile walls), such as oscillating piston
meters, are considered insensitive to upstream installation conditions; hence no special conditions are required.
5.3.4.5 Velocity-type water meters
Certain velocity-type water meters are sensitive to flow disturbance, which can result in significant errors, but the
way installation conditions affect their accuracy has not yet been clearly determined. It is simply recommended to
avoid, as far as possible, the presence of bends, pumps, taper pieces and changes in the diameter of pipework
immediately upstream, and to position the meter to afford the maximum possible straight length of pipe upstream
and downstream.
5.3.5 Errors of test commencement and termination
5.3.5.1 Principle
Adequate precautions shall be taken to reduce the uncertainties resulting from operation of test rig components
during the test.
Details of the precautions to be taken are given in 5.3.5.2 and 5.3.5.3 for two cases encountered in the "collection"
method.
5.3.5.2 Tests with readings taken with the meter at rest
Flow is established by opening a valve, preferably situated downstream of the meter, and it is stopped by closure of
this valve. The meter is read whilst completely stationary.
Time is measured between the beginning of the movement of the valve at opening and at the beginning of closure.
Whilst flow is beginning and during the period of running at the specified constant flowrate, the measurement error
of the meter varies as a function of the changes in flowrate (measurement error curve).
Whilst the flow is being stopped, the combination of the inertia of the moving parts of the meter and the rotational
movement of the water inside the meter may cause an appreciable error to be introduced in certain types of meter
and for certain test flowrates.
It has not been possible, in this case, to determine a simple empirical rule which lays down conditions so that this
error may always be negligible.
Certain types of meter are particularly sensitive to such error.
In case of doubt, it is advisable:
a) to increase the volume and duration of the test;
b) to compare the results with those obtained by one or more other methods, and in particular the method
described in 5.3.5.3, which eliminates the causes of uncertainty given above.
5.3.5.3 Tests with readings taken under stable flow conditions and diversion of flow
The measurement is carried out when flow conditions have stabilized.
A switch diverts the flow into a calibrated vessel at the beginning of the measurement and diverts it away at the end.
The meter is read while in motion.
The reading of the meter is synchronized with the movement of the flow switch.
The volume collected in the vessel is the volume passed.
The uncertainty introduced into the volume may be considered negligible if the times of motion of the flow switch in
each direction are identical within 5 % and if this time is less than 1/50 of the total time of the test.
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5.4 Calibrated reference device
5.4.1 Overall error of the method employed
For pattern approval and initial verification, the total error in the method used for the determination of the volume of
water passed through the water meter shall not exceed 1/10 of the relevant maximum permissible error.
5.4.2 Minimum volume (volume of the calibrated vessel is used in this method)
The minimum volume permitted depends on requirements determined by the test start and end effects, and the
design of the indicating device (verification of the scale division) (see ISO 4064-1).
5.5 Meter reading
It is accepted that the maximum interpolation error for the scale does not exceed half a scale division per
observation. Thus, in the measurement of a volume of flow delivered by the water meter (consisting of two
observations of the water meter), the total interpolation error can reach one scale division.
In the absence of other requirements, the maximum error in the reading of the volume indicated by the meter shall
not exceed 0,5 %.
The effects of a possible cyclic distortion on the reading of the meter (visual or automatic) shall be negligible.
5.6 Major factors affecting measurement-error checks
5.6.1 General
Variations in the pressure, flowrate and temperature in the test rig, and uncertainties in the precision of
measurement of these physical quantities, are the principal factors affecting the measurement-error test results.
5.6.2 Pressure
The pressure shall be maintained at a constant value throughout the test at the chosen flowrate.
For testing water meters which are designated N < 10, at test flowrates < 0,10 q , constancy of pressure at the
p
inlet of the meter (or at the inlet of the first meter of a series being tested) is achieved if the test rig is supplied
through a pipe from a constant head tank. This ensures an undisturbed flow.
Any other methods of supply shown not to cause pressure pulsations exceeding those of a constant head tank may
be used.
For all other tests, the pressure upstream of the meter shall not vary by more than 10 %.
The maximum uncertainty in the measurement of pressure shall be 5 % of the measured value. Pressure at the
entrance to the meter shall not exceed the nominal pressure for the meter.
5.6.3 Flowrate
The flowrate shall be maintained constant throughout the test at the chosen value.
The relative variation in the flowrate during each test (not including starting and stopping) shall not exceed:
– 2,5 % from q to q (not inclusive);
min t
– 5,0 % from q (inclusive) to q .
t s
The flowrate value is the volume passed during the test divided by the time.
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This flowrate variation condition is acceptable if the relative pressure variation (in flow to free air) or the relative
variation of pressure loss (in closed circuits) does not exceed:
– 5 % from q to q (not inclusive);
min t
– 10 % from q (inclusive) to q .
t s
5.6.4 Temperature
During a test, the temperature of the water shall not change by more than 5 °C.
The maximum uncertainty in the measurement of temperature shall not exceed 1 °C.
5.7 Interpretation of results
5.7.1 Single test
Where the test programme specifies a single test, the meter shall pass this test if the measured error does not
exceed the maximum permissible error at the chosen flowrate.
5.7.2 Replicate tests
Where the test programme specifies that the test shall be repeated, the programme shall specify the rules to be
applied for combining the errors obtained.
The meter passes this test if the error resulting from this combination does not exceed the maximum permissible
error at the chosen flowrate.
6 Pressure tests
6.1 Principle
The water meter shall withstand a specified hydraulic test pressure for a specified time without leakage or damage.
6.2 Precautions to be taken during the tests
The test rig and the meter shall be suitably bled of air.
The test rig shall be leakproof.
Pressurizing shall be carried out gradually without pressure surges.
7 Pressure-loss tests
7.1 Principle
The pressure loss of a water meter as defined in ISO 4064-1 is obtained by the method specified below.
This method of pressure-loss testing is a reference method. Other methods may be used on condition that the
values of the pressure loss obtained are equal to those obtained by the reference method.
The pressure loss of the water meter may be determined from measurements of the static differential pressure
across the water meter at the stipulated flowrate.
Pressure tappings situated in the walls of the pipe fitted up- and downstream of the water meter are used for the
measurement of the static differential pressure.
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The pressure-loss tests shall take into account any pressure recovery downstream of the meter by suitably locating
the downstream pressure tapping (see 7.2.1.2). The results of the tests shall take account of the pressure recovery,
and shall also compensate as necessary for the lengths of pipe between the pressure tappings (see 7.3).
7.2 Equipment for pressure-loss test
7.2.1 General
The equipment needed to carry out pressure-loss tests consists of a measuring section of pipework containing the
water meter under test and means for producing the stipulated constant flowrate through the meter. The same
constant flowrate means as that employed for the measurement-error tests described in clause 5 is generally used
for pressure-loss tests.
7.2.2 Measuring section
The up- and downstream pipe lengths, with their end connections and pressure tappings, plus the water meter on
test, constitute the measuring section.
7.2.2.1 Internal diameter of measuring section
The up- and downstream pipe lengths in contact with the water meter shall have the same internal diameter as the
meter connection, so as to avoid hydraulic discontinuities. The pipe internal diameters shall be specified by the
meter manufacturer.
A difference in the diameter of the connecting pipework and that of the meter may result in a measurement
uncertainty incompatible with the precision desired.
7.2.2.2 Measuring-section straight lengths
Up- and downstream of the meter, and up- and downstream of the pressure tappings, straight lengths of pipe shall
be provided in accordance with Figure 1, where D is the internal diameter of the pipework of the measuring section.
7.2.2.3 Design of measuring-section pressure tappings
Pressure tappings of similar design and dimension shall be fitted to the inlet and outlet pipes of the measuring
section.
Pressure tappings may consist of holes drilled through the wall of pipe or be in the form of an annular slit in the pipe
wall, in either case perpendicular to the pipe axis. There should be at least four such pressure-tapping holes,
equally spaced in one plane around the pipe circumference. Examples of both types of pressure tapping are
described in 7.2.1.4 (see Figures 2, 3 and 4).
Four or more pressure-tapping holes may be interconnected by means of tee-shaped connectors which connect up
the pressure tappings, forming an annulus to give a true mean static pressure at the pipe cross-section. Other
means, such as a ring or balance chamber, may also be used.
7.2.2.4 Pressure tappings, hole and slit details
Holes drilled through the wall of the pipe (see Figures 2 and 4) shall be perpendicular to the pipe axis, and the
diameter d of the holes shall not exceed 0,08D and shall preferably be less than 4 mm. The diameter of the holes
shall remain constant for a distance of not less than two diameters before breaking into the pipe. The holes drilled
through the pipe wall shall be free from burrs at the edges where they break through into the inlet and outlet pipe
bores. Edges shall be sharp, that is, neither radiussed nor chamfered.
Slits shall be perpendicular to the pipe axis and shall have dimensions as follows (see Figure 3):
width i equal to or less than 0,08D and less than 4 mm;
depth greater than 2 .
k i
8
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7.2.2.5 Measurement of static differential pressure
Each group of pressure tappings in the same plane shall be connected by a leak-free tube to one limb of a
differential-pressure measuring device, for example, a manometer. Provision shall be made for clearing air from the
installation.
7.3 Test procedure
7.3.1 Principle (see Figure 5)
The method consists in measuring the static differential pressure (DP ) between the pressure tappings of the
2
measuring section with the meter present, and deducting from it the pressure loss (DP ) of the up- and downstream
1
pipe lengths measured at the same flowrate in the absence of the meter.
7.3.2 Determination of pressure loss attributable to pipe lengths (measurement 1)
The pressure loss of the up- and downstream pipe lengths (D) may be determined prior to the tests proper, and
P
1
checked periodically. This is done by joining the up- and downstream pipe faces together in the absence of the
meter (carefully avoiding joint protrusion into the pipe bore or misalignment of the two faces), and measuring the
pressure loss of the pipe measuring section for each test flowrate.
The absence of water meter will shorten the measuring section. If telescopic sections are not fitted on the test rig,
the gap may be filled by inserting, at the downstream end of the measuring section, either a temporary pipe of the
same length and internal diameter as the pipe lengths, or the water meter itself.
7.3.3 Measurement and calculation of the actual DP of the water meter (measurement 2)
At the same test flowrates used to determine the pipe pressure losses, in the same installation, with the same
pressure tappings and the same manometer but with the water meter in position, the differential pressure (DP )
2
across the metering section shall be measured.
The actual pressure loss (DP) of the water meter at a given flowrate is calculated by making the subtraction
D= D – DP P P
2 1
The value arrived at may be converted to the pressure loss corresponding to the q of the water meter by reference
s
to the formula given in 10.3.2.5.
NOTE If the flowrates with and without the meter present differ, they may be adjusted to the same value by the square law
formula.
7.4 Maximum uncertainty
The maximum uncertainty in the results of the measurement of pressure loss shall be – 5 %. The uncertainty is
estimated to lie at the 95 % probability level.
9
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Key
1 Flow direction
2 Measuring section
3 Differential manometer
4 Water meter
NOTE P and P are the planes of pressure tapping;
1 2
L > 15D;
L > 10D;
1
L > 5D.
2
Figure 1 — Layout of the measuring section
Key
1 Ring chamber
Figure 2 — Example of drilled-hole type of pressure tapping with ring chamber,
suitable for small/medium diameter test sections
10
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© ISO
ISO 4064-3:1999(E)
Key
1 Ring chamber
Figure 3 — Example of slit type of pressure tapping with ring chamber,
suitable for small/medium diameter test sections
11
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SIST ISO 4064-3:2001
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Key
1 Horizontal axis 5 Flexible hose or copper pipe
2 Vertical axis 6 Loop giving mean static pressure
3 To manometer 7 Isolating cock
4 Tee 8 Pressure tapping (see detail)
a) Cross-section through pipe and pressure tapping
b) Detail of pressure tapping and boss
Figure 4 — Example of drilled-hole type of pressure tapping with loop mean static pressure interconnections,
suitable for medium/large diameter test sections
12
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©
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 4064-3
Deuxième édition
1999-05-01
Mesurage de débit d'eau dans les conduites
fermées — Compteurs d'eau potable
froide —
Partie 3:
Méthodes et matériels d'essai
Measurement of water flow in closed conduits — Meters for cold potable
water —
Part 3: Test methods and equipment
A
Numéro de référence
ISO 4064-3:1999(F)
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Sommaire
Page
1 Domaine d’application .1
2 Référence normative .1
3 Termes et définitions.1
4 Exigences communes à tous les essais .2
5 Essais pour la détermination des erreurs de mesurage.3
6 Essais de tenue à la pression.7
7 Essais pour la détermination de la perte de pression .8
8 Essais d'usure accélérée .14
9 Rapport d'essai .16
10 Exemples de programmes d'essais .19
Annexe A (normative) Résumé des exigences et des tolérances pour la mesure des grandeurs physiques
associées aux méthodes et matériels d'essai des compteurs d'eau potable froide .23
Bibliographie.24
© ISO 1999
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque
forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Imprimé en Suisse
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© ISO
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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
La Norme internationale ISO 4064-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 30, Mesure de débit des fluides
dans les conduites fermées, sous-comité SC 7, Méthodes par débitmètre volume.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 4064-3:1983) dont elle constitue une révision
technique.
L'ISO 4064 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Mesurage de débit d'eau dans les
conduites fermées — Compteurs d'eau potable froide:
Partie 1: Spécifications
Partie 2: Conditions d'installation
Partie 3: Méthodes et matériels d'essai
L'annexe A constitue un élément normatif de la présente partie de l'ISO 4064.
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NORME INTERNATIONALE © ISO ISO 4064-3:1999(F)
Mesurage de débit d'eau dans les conduites fermées — Compteurs
d'eau potable froide —
Partie 3:
Méthodes et matériels d'essai
1 Domaine d’application
La présente partie de l'ISO 4064 est applicable aux compteurs d'eau potable froide, tels que définis à l'article 1 de
l'ISO 4064-1. Elle spécifie les méthodes d'essai et les matériels à employer pour déterminer les principales
caractéristiques des compteurs d'eau.
NOTE 1 L'ISO 4064-1 traite de la terminologie, des caractéristiques techniques et dimensionnelles, des caractéristiques
métrologiques et de la perte de pression. L'ISO 4064-2 traite des conditions d'installation.
NOTE 2 Lorsque des réglementations légales existent, celles-ci doivent toujours prendre le pas sur les spécifications de la
présente partie de l'ISO 4064. En particulier, il convient de noter que, dans les pays où les prescriptions légales spécifient que
les essais doivent être effectués conformément aux règles de l'Organisation internationale de métrologie légale (OIML), par
exemple pour l'approbation de modèle et la vérification primitive des compteurs, il convient de suivre la Recommandation
OIML R 49.
2 Référence normative
Le document normatif suivant contient des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 4064. Pour les références datées, les amendements ultérieurs
ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la
présente partie de l'ISO 4064 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer l'édition la plus récente du
document normatif indiqué ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition du document normatif en
référence s’applique. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en
vigueur.
ISO 4064-1:1993, Mesurage de débit d'eau dans les conduites fermées — Compteurs d'eau potable froide —
Partie 1: Spécifications.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 4064, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
erreur de mesurage
erreur du compteur d'eau, conventionnellement exprimée en erreur relative, calculée en pourcentage et égale à:
VV-c
i
·100
V
c
où
V est la valeur admise comme vraie du volume débité;
c
1
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V est le volume indiqué par le compteur d'eau lors du mesurage de ce même volume, tous deux exprimés en
i
unités identiques.
NOTE L'ISO 4064-1 spécifie les erreurs maximales tolérées.
3.2
débit d'essai
débit moyen calculé à partir des indications du dispositif de comparaison étalonné
4 Exigences communes à tous les essais
4.1 Conditions préliminaires
Préalablement à toute mise en œuvre d'un essai, il est nécessaire de disposer d'un programme d'essai précisant
les caractéristiques à mesurer (par exemple précision, résistance à l'usure, perte de pression), et fixant,
éventuellement, les tolérances et l'interprétation des résultats de mesures.
L'article 9 présente, à titre d'exemples, deux programmes parmi les plus couramment utilisés, à savoir l'approbation
de modèle et la vérification primitive.
4.2 Qualité de l'eau
Les essais de compteurs d'eau doivent être effectués avec de l'eau. L'eau doit être celle du réseau public de
distribution d'eau potable ou répondre aux mêmes exigences. Dans le cas de fonctionnement en recyclage, des
mesures doivent être prises pour éviter que l'eau restant dans le compteur ne devienne nocive pour l'organisme
humain.
L'eau ne doit pas contenir d'éléments pouvant détériorer le compteur ou altérer son fonctionnement.
Elle ne doit pas contenir de bulles de gaz.
4.3 Exigences générales relatives à l'installation d'essai et son emplacement
4.3.1 Absence d'erreurs dues à l'installation d'essai
Les installations d'essai doivent être conçues, édifiées et réalisées de telle manière que leur comportement ne
contribue pas notablement aux erreurs d'essai. Il est nécessaire, à cet effet, d'assurer un entretien très rigoureux
des installations, et d'avoir des supports et des fixations bien adaptés pour empêcher la vibration du compteur, du
banc d'essai et de ses accessoires.
Les lectures relatives aux essais doivent pouvoir se faire rapidement et facilement.
4.3.2 Essais en groupe de compteurs
Les compteurs sont essayés individuellement ou groupés. Dans ce dernier cas, les caractéristiques individuelles
doivent être déterminées avec précision. Les interactions entre compteurs et entre bancs d'essais doivent être
supprimées.
Lorsque les compteurs sont essayés en série, la pression à la sortie de chacun doit être suffisante pour éviter les
cavitations.
4.3.3 Température de l'eau au cours de l'essai
Les résultats des essais ne peuvent être considérés comme valables sans correction de température qu'à condition
que la température de l'eau dans le compteur soit comprise entre 0 °C et 30 °C au cours de l'essai.
Nulle part dans l'installation, la température ne doit descendre en dessous de 0 °C.
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4.3.4 Emplacement
Lors des essais, l'emplacement destiné à cet usage doit être suffisamment protégé de toute autre activité (par
exemple fabrication, réparation, etc.) ou influence perturbatrice (par exemple température ambiante, vibration).
5 Essais pour la détermination des erreurs de mesurage
5.1 Principe
La méthode décrite dans la présente partie de l'ISO 4064 pour déterminer les erreurs de mesurage fait appel à la
méthode dite de jaugeage dans laquelle l'eau passée à travers le compteur est recueillie dans un ou plusieurs
récipients et dont la quantité est déterminée par la mesure de volume ou par pesée. D'autres méthodes peuvent
être utilisées à condition que le niveau de précision fixé dans la présente partie de l'ISO 4064 soit respecté.
Le contrôle de mesurage consiste à comparer les indications données par le compteur à essayer par rapport à un
dispositif de comparaison étalonné.
5.2 Description de l'installation d'essai
L'installation d'essai consiste en
a) un dispositif d'alimentation en eau (réseau, réservoir à l'air libre, réservoir pressurisé, pompes, etc.);
b) la tuyauterie;
c) un dispositif de comparaison étalonné (cuve jaugée, compteur-pilote, etc.);
d) un dispositif pour la mesure du temps d'essai.
Tout dispositif permettant l'automatisation de l'essai des compteurs peut être inclus dans l'installation d'essai.
5.3 Tuyauterie
5.3.1 Description
La tuyauterie doit comporter
a) une section de mesure dans laquelle est (sont) placé(s) le (les) compteur(s);
b) des moyens pour établir le débit désiré;
c) un ou deux dispositifs d'isolement;
d) des moyens pour déterminer le débit;
et, si nécessaire:
e) un ou plusieurs dispositifs de purge de l'air;
f) un dispositif antiretour;
g) un séparateur d'air;
h) un filtre.
Pendant l'essai, les fuites, les apports et les prélèvements ne doivent être tolérés ni entre les compteurs et le
dispositif de comparaison, ni à partir du dispositif de comparaison.
La tuyauterie doit être telle qu'il y ait, dans la partie supérieure du compteur, une pression positive d'au moins
0,05 bar, même à débit nul.
3
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5.3.2 Section de mesure
Outre le (les) compteur(s), la section de mesure doit comporter
a) une ou plusieurs prises pour la mesure de la pression; une prise de pression est située en amont du (premier)
compteur à proximité de celui-ci;
b) si nécessaire, un dispositif pour la mesure de la température de l'eau à l'entrée du (premier) compteur.
Les différents organes placés dans la section de mesure ne doivent pas créer des phénomènes de cavitation, ni
entraîner des perturbations susceptibles de modifier la marche des compteurs ou de fausser les mesures.
5.3.3 Précautions à prendre au cours des essais
Le fonctionnement de l'installation d'essai doit être tel que la quantité d'eau qui a traversé le (les) compteur(s) soit la
même que celle mesurée par l'ensemble du dispositif de comparaison.
Il faut notamment vérifier qu'au début et à la fin de l'essai, toutes les conduites (par exemple le col-de-cygne de
sortie), se trouvent dans le même état de remplissage.
Il faut purger l'air des tuyauteries de raccordement et du (des) compteur(s).
Toutes les précautions doivent être prises pour éviter les effets des vibrations et des chocs.
5.3.4 Dispositions spéciales pour la mise en place de certains types de compteur
5.3.4.1 Généralités
Le rappel suivant des causes d'erreurs les plus fréquentes et des précautions nécessaires pour l'installation des
compteurs sur banc d'essai est inspiré des recommandations contenues dans le document OIML D 4, qui a pour
but d'aider à la réalisation d'une installation d'essai dans laquelle
a) la qualité de l'écoulement hydraulique soit telle qu'il n'introduise pas de différence sensible dans le
fonctionnement du compteur par rapport à un écoulement hydraulique non perturbé;
b) l'erreur globale de la méthode employée ne dépasse pas la valeur fixée (voir 5.4.1).
5.3.4.2 Nécessité de longueurs droites de tuyauterie ou d'un redresseur d'écoulement
La précision du compteur d'eau peut être affectée par des perturbations en amont causées, par exemple, par la
présence de coudes, de tés, de vannes ou de pompes.
Pour en neutraliser les effets, le compteur doit être installé pour l'essai sur une longueur droite. La tuyauterie de
raccordement doit avoir le même diamètre intérieur que l'orifice de raccordement du compteur. De plus, il peut être
nécessaire de placer un redresseur d'écoulement à l'amont de la longueur droite.
5.3.4.3 Causes fréquentes de perturbation d'écoulement
Un écoulement peut être sujet à deux types de perturbations, la distorsion du profil de vitesse et le tourbillon, qui
tous deux affectent la précision du compteur.
La distorsion du profil de vitesse est normalement causée par une obstruction partielle du tuyau, par exemple la
présence d'une vanne partiellement fermée ou d'une bride de joint mal alignée. Cet effet peut facilement être
éliminé.
Le tourbillon est amorcé principalement par la présence de deux coudes ou plus, dans des plans différents. Cet
effet peut être atténué, soit en prévoyant une longueur droite suffisante de tuyauterie en amont, soit en installant un
redresseur d'écoulement, soit en combinant les deux possibilités.
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5.3.4.4 Compteurs volumétriques
Les compteurs volumétriques (c'est-à-dire faisant intervenir des chambres volumétriques pourvues de parois
mobiles) tels que les compteurs à piston oscillant sont considérés comme insensibles aux conditions d'installation
en amont et de ce fait ne nécessitent pas de recommandations particulières.
5.3.4.5 Compteurs de vitesse
Certains types de compteurs de vitesse sont sensibles aux perturbations d'écoulement qui peuvent causer des
erreurs importantes, mais la manière dont les conditions d'installation agissent sur leur précision n'a pas pu encore
être clairement déterminée. Il est simplement recommandé d'éviter, autant que possible, la présence de coudes, de
cônes, de pompes, les variations de diamètres de la tuyauterie immédiatement à l'amont du compteur et de placer
celui-ci de telle sorte que l'on dispose de la plus grande longueur droite possible en amont, et en aval.
5.3.5 Erreurs dues aux manœuvres de début et de fin d'essai
5.3.5.1 Généralités
Il faut prendre les précautions adéquates pour réduire les erreurs limites résultant des manœuvres d'accessoires de
l'installation pendant l'essai.
Les détails des précautions à prendre dans deux cas rencontrés dans les méthodes d'essai par jaugeage sont
donnés en 5.3.5.2 et 5.3.5.3.
5.3.5.2 Relevé des erreurs de mesurage avec lecture du compteur à l'arrêt
Le débit est établi par l'ouverture d'une vanne située de préférence à l'aval du compteur, et il est arrêté par la
fermeture de cette vanne. Le compteur est lu à l'arrêt complet.
Le temps est mesuré entre le début de la manœuvre de la vanne à l'ouverture et le début de la manœuvre à la
fermeture.
Pendant l'établissement du débit et pendant la période de marche au débit constant spécifié, l'erreur de mesurage
du compteur varie en fonction des variations du débit (courbe d'erreur de mesure).
Pendant la période d'arrêt du débit, la combinaison de l'inertie des parties mobiles du compteur et de celle de l'eau
en mouvement de rotation à l'intérieur du compteur peuvent avoir pour conséquence l'introduction d'une erreur de
mesure appréciable sur certains types de compteur et pour certains débits d'essai.
Il n'a pas pu être déterminé pour ce cas une règle simple, même empirique, fixant des conditions telles que cette
erreur puisse être toujours considérée comme négligeable.
Certains modèles de compteur sont particulièrement sensibles à une telle erreur.
En cas de doute, il y a lieu
a) d'augmenter le volume et la durée de l'essai;
b) de comparer les résultats avec ceux obtenus par une ou plusieurs autres méthodes, et en particulier la
méthode décrite en 5.3.5.3, laquelle élimine les causes d'erreurs limites évoquées ci-dessus.
5.3.5.3 Relevé des erreurs de mesurage avec lecture du compteur en régime établi et commutation
d'écoulement
Le mesurage est effectué lorsque le régime est établi.
Un partiteur dirige l'écoulement sur la cuve jaugée au début du mesurage et la dévie à la fin du mesurage. Le
compteur est lu à la volée.
Les lectures du compteur sont synchronisées avec les manœuvres du commutateur d'écoulement.
5
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Le volume recueilli dans la cuve est le volume débité.
L'erreur limite introduite dans le volume débité peut être considérée comme négligeable si le temps de manœuvre
du commutateur dans chaque sens est identique à 5 % près et s'il est inférieur à 1/50 du temps total de l'essai.
5.4 Dispositif de comparaison
5.4.1 Erreur globale de la méthode utilisée
Lors de l'approbation de modèle et lors de la vérification primitive, l'erreur totale de la méthode servant à la
détermination du volume d'eau ayant passé à travers le compteur d'eau ne doit pas dépasser 1/10 de l'erreur
maximale tolérée correspondante.
5.4.2 Volume débité minimal (volume de la cuve jaugée dans le cas de la présente méthode)
Le volume minimal qui doit être débité est fonction des exigences relatives aux manœuvres de début et de fin
d'essai et de la conception du totalisateur (échelon de vérification) (voir ISO 4064-1).
5.5 Lecture du compteur
Il est admis que l'erreur maximale d'interpolation sur une échelle ne dépasse pas un demi-échelon par observation.
Ainsi, dans le mesurage d'un volume débité par le compteur d'eau (consistant en deux observations du compteur
d'eau), l'erreur totale d'interpolation peut atteindre un échelon.
En l'absence de spécifications contraires, l'erreur maximale sur le relevé du volume indiqué par le compteur ne doit
pas dépasser 0,5 %.
Les effets d'une distorsion cyclique éventuelle des éléments servant à la lecture (visuelle ou automatique) du
compteur doivent être négligeables.
5.6 Principaux facteurs influençant le contrôle des erreurs de mesurage
5.6.1 Généralités
Les variations de la pression, du débit et de la température dans l'installation d'essai, et les erreurs limites dans la
précision de la mesure de ces grandeurs physiques sont les principaux facteurs affectant les résultats des essais
pour la détermination des erreurs.
5.6.2 Pression
La pression doit être maintenue constante pendant toute la durée de l'essai à un débit déterminé.
Pour la vérification de compteurs d'eau de désignation N < 10, à des débits d'essai < 0,10 q , la constance de la
p
pression à l'entrée du compteur (ou du premier d'une série de compteurs à essayer) est réalisée si le banc d'essai
est alimenté par une conduite assurant un écoulement non perturbé à partir d'un réservoir à niveau constant.
Tout autre système d'alimentation pour lequel il est prouvé qu'il ne cause pas plus de variation de pression que le
système d'alimentation à niveau constant peut être admis.
Pour tous les autres essais, la pression à l'amont du compteur ne doit pas varier de plus de 10 %.
L'erreur limite maximale sur la mesure de pression doit être de 5 % de la valeur mesurée. La pression à l'entrée du
compteur ne doit pas dépasser la pression nominale du compteur.
5.6.3 Débit
Le débit doit être maintenu constant pendant toute la durée de l'essai à une valeur de débit déterminée.
6
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La variation relative de la valeur du débit pendant chaque essai (en dehors de la mise en régime et de l'arrêt) ne
doit pas dépasser:
± 2,5 % entre q et q (exclu);
min t
± 5,0 % entre q (inclus) et q .
t s
La valeur du débit est le quotient du volume débité pendant l'essai par le temps.
La limitation des variations du débit est respectée si la variation relative de la pression (en écoulement à l'air libre)
ou de la perte de pression (en circuit fermé) ne dépasse pas:
5 % entre q et q (exclu);
±
min t
± 10 % entre q (inclus) et q .
t s
5.6.4 Température
Au cours d'un essai, la variation absolue de la température de l'eau doit rester inférieure à 5 °C.
L'erreur limite maximale sur la mesure de la température ne doit pas dépasser 1 °C.
5.7 Interprétation des résultats
5.7.1 Essai non réitérable
Lorsque le programme d'essai prévoit un essai non réitérable, celui-ci doit être déclaré satisfaisant si l'erreur
mesurée est inférieure ou égale à l'erreur maximale tolérée au débit considéré.
5.7.2 Essai répété
Lorsque le programme d'essai prévoit que l'essai doit être recommencé, ce programme doit donner la loi de
combinaison des erreurs.
L'essai est déclaré satisfaisant si l'erreur résultant de cette combinaison est inférieure ou égale à l'erreur maximale
tolérée au débit considéré.
6 Essais de tenue à la pression
6.1 Principe
Le compteur d'eau doit supporter une pression d'essais hydrauliques spécifiée pendant un temps spécifié sans fuite
ni altération.
6.2 Précautions à prendre lors des essais
Il faut purger convenablement l'air de l'installation et du compteur.
L'installation d'essai ne doit comporter aucune fuite.
La mise en pression doit être effectuée progressivement, sans coup de bélier.
7
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7 Essais pour la détermination de la perte de pression
7.1 Principe
La perte de pression d'un compteur d'eau, telle qu'elle est définie dans l'ISO 4064-1, peut être déterminée
conformément à la méthode spécifiée ci-dessous.
Cette méthode d'essai de perte de pression est une méthode de référence. D'autres méthodes peuvent être
employées à condition que les valeurs de la perte de pression ainsi déterminées soient égales à celles obtenues
par la méthode de référence.
La perte de pression du compteur d'eau peut être déterminée par le mesurage de la pression différentielle statique
entre l'amont et l'aval du compteur au débit fixé.
Des prises de pression situées dans les parois de la conduite en amont et en aval du compteur d'eau, sont utilisées
pour le mesurage de la pression différentielle statique.
Les essais de perte de pression doivent tenir compte de toute récupération de pression en aval du compteur par
une localisation judicieuse de la prise de pression en aval (voir 7.2.2.2). Les résultats des essais doivent tenir
compte de la récupération de pression et, si nécessaire, des longueurs de conduite entre les prises de pression
(voir 7.3).
7.2 Équipement pour les essais de perte de pression
7.2.1 Généralités
L'équipement nécessaire pour réaliser les essais de perte de pression est constitué par la section de mesure d'une
tuyauterie contenant le compteur à l'essai et les moyens nécessaires pour produire le débit constant spécifié à
travers le compteur à l'essai. On utilise généralement, pour les essais de perte de pression, le système
d'alimentation à débit constant employé pour le relevé des erreurs de mesurage, décrit à l'article 5.
7.2.2 Section de mesure
Les longueurs amont et aval de la conduite, leurs raccordement en bout et leurs prises de pression, ainsi que le
compteur soumis à l'essai, constituent la section de mesure.
7.2.2.1 Diamètre intérieur de la section de mesure
Les longueurs des conduites amont et aval en contact avec le compteur d'eau doivent avoir le même diamètre
intérieur que le raccord du compteur afin d'éviter des discontinuités pouvant entraîner des perturbations
hydrauliques. Le diamètre intérieur de la conduite doit être précisé par le fabricant de compteurs.
Une disparité entre le diamètre intérieur de la tuyauterie de la section de mesure et celui du compteur pourrait
entraîner une incertitude de mesurage incompatible avec la précision désirée.
7.2.2.2 Longueurs droites de la section de mesure
En amont et en aval du compteur et en amont et en aval des prises de pression, il faut prévoir des longueurs droites
conformément à la Figure 1, où D est le diamètre intérieur de la tuyauterie de la section de mesure.
7.2.2.3 Caractéristiques générales des prises de pression
Des prises de pression de même conception et de dimensions identiques doivent être placées à l'entrée et à la
sortie de la section de mesure.
Les prises de pression peuvent être constituées par des trous percés à travers la paroi de la conduite ou par des
fentes annulaires qui doivent être, dans les deux cas, perpendiculaires à l'axe de la conduite. Il convient de
disposer d'au moins quatre prises de pression également réparties autour de la circonférence de la conduite. Des
exemples des deux types sont décrits en 7.2.2.4 (voir Figures 2, 3 et 4).
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Quatre ou plus de quatre prises de pression peuvent être interconnectées au moyen de connecteurs en T qui
relient les prises de pression en un anneau pour obtenir une pression statique moyenne vraie sur la section de la
conduite. D'autres moyens tels qu'une chambre annulaire ou d'équilibre peuvent être utilisés.
7.2.2.4 Prises de pression, caractéristiques des trous et des fentes
Les trous percés au travers de la paroi de la conduite (voir Figures 2 et 4) doivent être perpendiculaires à l'axe de la
conduite; le diamètre d de la prise ne doit pas dépasser 0,08D et doit être de préférence inférieur à 4 mm. Le
diamètre des trous doit être constant sur une longueur d'au moins deux diamètres de la prise, avant le débouché
dans la conduite. Ces trous de prises de pression percés au travers de la paroi de la conduite doivent être exempts
de bavures sur les bords à l'effleurement de l'intérieur des tuyauteries d'entrée et de sortie. Les angles doivent être
vifs, c'est-à-dire ni arrondis, ni chanfreinés.
Les fentes doivent être perpendiculaires à l'axe de la conduite (voir Figure 3) et avoir les dimensions suivantes:
— largeur i inférieure ou égale à 0,08D et inférieure à 4 mm;
— profondeur k supérieure à 2i.
7.2.2.5 Mesure de la pression différentielle statique
Chaque groupe de prises de pression, dans un même plan, doit être connecté par un tube étanche à un dispositif
de mesure différentielle, par exemple un manomètre. Des dispositions doivent être prises pour purger l'air de
l'installation.
7.3 Mode opératoire
7.3.1 Principe (voir Figure 5)
La méthode consiste à mesurer la pression différentielle statique (DP ) par les prises de pression de la section de
2
mesure, le compteur étant en place et à en soustraire, pour le même débit, la perte de pression statique (DP ) due
1
aux conduites amont et aval de la section de mesure en l'absence du compteur.
7.3.2 Détermination de la perte de pression propre à la conduite (mesurage 1)
La perte de pression des longueurs de conduite amont et aval (DP ) peut être déterminée avant les essais eux-
1
mêmes et vérifiée périodiquement. Ceci est réalisé en joignant face à face les conduites amont et aval sans le
compteur (éviter soigneusement une protubérance du joint à l'intérieur de la conduite ou un mauvais alignement
des deux faces), et en mesurant la perte de pression de la section de mesure pour chaque débit.
L'absence du compteur raccourcira la section de mesure. Si des sections télescopiques ne sont pas montées sur
l'installation d'essai, l'espace peut être complété en insérant à l'extrémité aval de la section de mesure, soit une
conduite temporaire de même longueur et de même diamètre intérieur que la conduite, soit le compteur d'eau lui-
même.
7.3.3 Mesure proprement dite et calcul de DP propre au compteur (mesurage 2)
Aux mêmes débits d'essai que ceux utilisés pour déterminer les pertes de pression propres à la conduite, sur la
même installation, avec les mêmes prises de pression et le même manomètre, mais avec le compteur en place, on
doit mesurer la pression différentielle (DP ) à travers la section de mesure.
2
La perte de pression (DP) propre au compteur à un débit donné est calculée en effectuant la soustraction
DP = DP – DP .
2 1
La valeur trouvée peut être convertie en celle correspondant au débit q du compteur, en se référant à la formule
s
donnée en 10.3.2.5.
NOTE Si les débits avec ou sans compteur sont différents, ils peuvent être ajustés à la même valeur au moye
...
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