ISO 6953-3:2012
(Main)Pneumatic fluid power — Compressed air pressure regulators and filter-regulators — Part 3: Alternative test methods for measuring the flow-rate characteristics of pressure regulators
Pneumatic fluid power — Compressed air pressure regulators and filter-regulators — Part 3: Alternative test methods for measuring the flow-rate characteristics of pressure regulators
ISO 6953-3:2012 specifies alternative test methods for testing pneumatic fluid power components that use compressible fluids, i.e. gases. This part of ISO 6953 is applicable only to the decreasing flow rate part of the hysteresis curve of forward flow and relief flow characteristics. This method can be applied when: the pressure regulation dynamics of a component under test is rapid enough to be negligible, compared to the response of pressure changes during charge and discharge tests; the pressure response does not show any overshoot or any oscillating behaviour. ISO 6953-3:2012 specifies requirements for the test installation, the test procedure and the presentation of results. Examples of test results are given, as well as various data processing methods, and visualization of data processing procedures. Illustrations of overshoot and undershoot on regulated pressure response and large variations on inlet pressure are also given. ISO 6953-3:2012 applies to the following components: compressed air pressure regulators and filter-regulators according to ISO 6953-1; electro-pneumatic pressure control valves according to ISO 10094; other components such as relief valves.
Transmissions pneumatiques — Régulateurs de pression et filtre-régulateurs pour air comprimé — Partie 3: Méthodes d'essai alternatives pour mesurer les caractéristiques de débit des régulateurs de pression
L'ISO 6953-3:2012 spécifie des méthodes d'essai alternatives permettant de caractériser les composants de transmissions hydrauliques et pneumatiques qui utilisent des fluides compressibles, c'est‑à‑dire des gaz. La présente partie de l'ISO 6953 s'applique uniquement à la partie du débit décroissante de la courbe d'hystérésis des caractéristiques de débit d'alimentation et de débit d'échappement. Cette méthode s'applique lorsque: la dynamique de régulation de pression du composant soumis à essai est suffisamment rapide pour être négligeable par rapport aux variations de la réponse en pression durant les essais de charge et de décharge; la réponse en pression ne montre aucun comportement de dépassement d'amplitude ni d'oscillation. L'ISO 6953-3:2012 spécifie des exigences pour l'installation d'essai, le mode opératoire d'essai et la présentation des résultats. Des exemples de résultats d'essais sont fournis, ainsi que diverses méthodes de traitement des données et une visualisation des modes opératoires de traitement des données. Des illustrations de dépassement d'amplitude sur la réponse de la pression régulée et de forts écarts sur la pression d'entrée sont également fournies. L'ISO 6953-3:2012 s'applique aux composants suivants: régulateurs de pression et filtre-régulateurs pour air comprimé selon l'ISO 6953-1; appareils électropneumatiques de distribution à commande continue de pression selon l'ISO 10094; autres composants tels que les soupapes d'échappement.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6953-3
First edition
2012-08-01
Pneumatic fluid power — Compressed air
pressure regulators and filter-regulators —
Part 3:
Alternative test methods for measuring
the flow-rate characteristics of pressure
regulators
Transmissions pneumatiques — Régulateurs de pression et filtre-
régulateurs pour air comprimé —
Partie 3: Méthodes d’essai alternatives pour mesurer les
caractéristiques de débit des régulateurs de pression
Reference number
©
ISO 2012
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member body in the country of the requester.
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and units . 2
5 Test installation . 2
5.1 Test circuit . 2
5.2 General requirements . 3
5.3 Isothermal tank (items 4 and 5) . 4
5.4 Special requirements . 4
6 Test procedures . 5
6.1 Test conditions . 5
6.2 Measuring procedures . 5
6.3 Calculation of characteristics . 8
7 Presentation of test results . 11
8 Identification statement . 11
Annex A (informative) Examples of test results .12
Annex B (informative) Various data processing methods .28
Annex C (informative) Visualization of data processing procedures .37
Annex D (informative) Illustrations of overshoot and undershoot on regulated pressure response and
large variations on inlet pressure .40
Bibliography .45
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 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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.
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.
ISO 6953-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 131, Fluid power systems, Subcommittee SC 5,
Control products and components.
ISO 6953 consists of the following parts, under the general title Pneumatic fluid power — Compressed air
pressure regulators and filter-regulators:
— Part 1: Main characteristics to be included in literature from suppliers and product-marking requirements
— Part 2: Test methods to determine the main characteristics to be included in literature from supplier
— Part 3: Alternative test methods for measuring the flow-rate characteristics of pressure regulators
iv © ISO 2012 – All rights reserved
Introduction
This part of ISO 6953 defines alternative test methods for flow-rate characteristics of pneumatic pressure
control valves. These alternative test methods do not use a flow meter but, instead, use an isothermal tank.
These methods measure the forward flow-rate characteristics by passing compressed air from a charged
tank through the regulator under test, into an isothermal tank. Relief flow-rate characteristics are obtained by
passing compressed air from an isothermal tank, through the regulator under test, and out to the atmosphere.
The test methods specified in this part of ISO 6953 have the following advantages over test methods specified
in ISO 6953-2:
a) an air source with a large flow-rate capacity is not required;
b) components with larger flow-rate capacity can be tested more easily;
c) air consumption is minimized; and
d) test time is shortened.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 6953-3:2012(E)
Pneumatic fluid power — Compressed air pressure regulators
and filter-regulators —
Part 3:
Alternative test methods for measuring the flow-rate
characteristics of pressure regulators
1 Scope
This part of ISO 6953 specifies alternative test methods for testing pneumatic fluid power components that use
compressible fluids, i.e. gases. This part of ISO 6953 is applicable only to the decreasing flow rate part of the
hysteresis curve of forward flow and relief flow characteristics. This method can be applied when:
— the pressure regulation dynamics of a component under test is rapid enough to be negligible, compared to
the response of pressure changes during charge and discharge tests;
— the pressure response does not show any overshoot or any oscillating behaviour.
This part of ISO 6953 specifies requirements for the test installation, the test procedure and the presentation
of results.
Examples of test results are given, as well as various data processing methods, and visualization of data
processing procedures. Illustrations of overshoot and undershoot on regulated pressure response and large
variations on inlet pressure are also given.
This part of ISO 6953 applies to the following components:
— compressed air pressure regulators and filter-regulators according to ISO 6953-1;
— electro-pneumatic pressure control valves according to ISO 10094;
— other components such as relief valves.
NOTE If pressure regulation characteristics are needed, ISO 6953-2 is applicable.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document
(including any amendments) applies.
ISO 5598, Fluid power systems and components — Vocabulary
ISO 6358-1, Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate characteristics of components — Part 1:
1)
General rules and test methods for steady-state flow
ISO 6358-2, Pneumatic fluid power — Determination of flow-rate characteristics of components — Part 2:
1)
Alternative test methods
ISO 6953-1, Pneumatic fluid power — Compressed air pressure regulators and filter-regulators — Part 1: Main
characteristics to be included in literature from suppliers and product marking requirements
1) To be published.
ISO 6953-2, Pneumatic fluid power — Compressed air pressure regulators and filter-regulators — Part 2: Test
methods to determine the main characteristics to be included in literature from suppliers
ISO 10094-2, Pneumatic fluid power — Electro-pneumatic pressure control valves — Part 2: Test methods to
determine main characteristics to include in the supplier’s literature
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5598, ISO 6358-1, ISO 6953-1 and
ISO 10094-1 apply.
4 Symbols and units
4.1 The symbols and units shall be in accordance with ISO 6358-1 and ISO 6358-2, except for the pressure,
p, given as the gauge stagnation pressure in this part of ISO 6953.
4.2 The subscripts to the symbols shall be in accordance with ISO 6358-1 and ISO 6358-2, except as
given in Table 1.
Table 1 — Subscripts
Subscript Meaning
1 Inlet conditions
2 Outlet conditions
3 Isothermal tank conditions
4 Relief conditions
a Atmospheric conditions
u Upstream conditions
d Downstream conditions
f Forward flow conditions
r Relief flow conditions
4.3 The graphical symbols used in Figure 1 are in accordance with ISO 1219-1.
5 Test installation
5.1 Test circuit
A suitable test circuit as shown in Figure 1 shall be used. The key of Figure 1 defines the test circuit components.
NOTE Figure 1 illustrates the basic circuit which does not incorporate all of the safety devices necessary to protect
against damage in the event of component failure. It is important that those responsible for carrying out the test give due
consideration to safeguarding both personnel and equipment.
2 © ISO 2012 – All rights reserved
Key
1 compressed gas source and filter 24 tank
2 adjustable pressure regulator 25 adjustable pressure regulator
3 shut-off valve 26, 27 solenoid valve, or manual valve
4, 5 isothermal tank, in accordance with ISO 6358-2 28, 29 exhaust valve
6, 7 temperature-measuring instrument
8, 9, 10 pressure-measuring tube, in accordance with p inlet pressure
ISO 6358-1
11 component under test p outlet pressure
12, 13, 14, 15, 16 pressure transducer p
pressure in the isothermal tank
17 digital recorder p relief pressure
18 barometer p supply pressure
u
19, 20 solenoid valve, bi-directional flow type shall be used T temperature in the isothermal tank
21, 22, 23 transition connector, in accordance with ISO 6358-1
Figure 1 — Test circuit
5.2 General requirements
5.2.1 The component under test shall be installed and operated in the test circuit in accordance with the
manufacturer’s operating instructions.
5.2.2 A filter shall be installed which provides a standard of filtration specified by the manufacturer of the
component under test.
5.2.3 The test circuit of Figure 1 shall be constructed from the items listed in the key of Figure 1. Items 1, 2,
3, 4, 6, 8, 9, 11, 12, 13, 15, 17, 18, 19, 21, 22, 24, 25, 26 and 28 inclusive are essential, and the remaining items
5, 7, 10, 14, 16, 20, 23, 27 and 29 can be chosen in accordance with 5.2.4 and 5.2.13.
5.2.4 Items 10, 14, 23 are not required for a component under test that does not have a relief port, or when
the mounting is not possible.
5.2.5 The sonic conductance of solenoid valve 19 shall be about four times as large as that of the
component under test.
5.2.6 The sonic conductance of adjustable pressure regulator 2 shall be at least twice as large as the forward
sonic conductance of the component under test. The upstream regulator 2 must be chosen to keep the inlet
pressure, p , in the range of ±1 % of the pressure specified in 6.1.4.1. See 6.3.3 and Annex D.2.
5.2.7 The distance between pressure-measuring tube 9 and isothermal tanks 4 and 5 shall be as short as possible.
5.2.8 Pressure-measuring tubes 8, 9 and 10, and transition connectors 21, 22 and 23, shall be made in
accordance with ISO 6358-1. It is not necessary to have a temperature-measuring connection in the pressure-
measuring tubes because, in this test method, the temperature is measured in the isothermal tank.
5.2.9 Pressure transducer 12 shall be connected to the pressure tap of pressure-measuring tube 8.
5.2.10 Pressure transducer 13 shall be connected to the pressure tap of pressure-measuring tube 9.
5.2.11 Pressure transducer 14 shall be connected to the pressur
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 6953-3
Première édition
2012-08-01
Transmissions pneumatiques —
Régulateurs de pression et filtre-
régulateurs pour air comprimé —
Partie 3:
Méthodes d’essai alternatives pour
mesurer les caractéristiques de débit des
régulateurs de pression
Pneumatic fluid power — Compressed air pressure regulators and
filter-regulators —
Part 3: Alternative test methods for measuring the flow-rate
characteristics of pressure regulators
Numéro de référence
©
ISO 2012
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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’ISO à l’adresse ci-après ou du comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction . v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et unités . 2
5 Installation d’essai . 2
5.1 Circuit d’essai . 2
5.2 Exigences générales . 3
5.3 Réservoir isotherme (éléments 4 et 5) . 4
5.4 Exigences particulières . 4
6 Modes opératoires d’essai . 5
6.1 Conditions d’essai . 5
6.2 Modes opératoires de mesure . 6
6.3 Calcul des caractéristiques . 8
7 Présentation des résultats d’essai . 11
8 Phrase d’identification . 11
Annexe A (informative) Exemples de résultats d’essai .12
Annexe B (informative) Diverses méthodes de traitement des données .28
Annexe C (informative) Visualisation des modes opératoires de traitement des données .37
Annexe D (informative) Illustrations de dépassement d’amplitude sur la réponse en pression régulée et
de forts écarts sur la pression d’entrée .40
Bibliographie .45
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 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. 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.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO 6953-3 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.
L’ISO 6953 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Transmissions pneumatiques —
Régulateurs de pression et filtre-régulateurs pour air comprimé:
— Partie 1: Principales caractéristiques à inclure dans la documentation des fournisseurs et exigences de
marquage du produit
— Partie 2: Méthodes d’essai pour déterminer les principales caractéristiques à inclure dans la documentation
des fournisseurs
— Partie 3: Méthodes d’essai alternatives pour mesurer les caractéristiques de débit des régulateurs de pression
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés
Introduction
La présente partie de l’ISO 6953 définit des méthodes d’essai alternatives pour déterminer les caractéristiques
de débit des distributeurs de commande de pression pneumatiques. Ces méthodes d’essai alternatives
n’utilisent pas un débitmètre mais un réservoir isotherme.
Ces méthodes mesurent les caractéristiques de débit d’alimentation en faisant passer de l’air comprimé d’un
réservoir chargé à un réservoir isotherme, en passant par le régulateur soumis à essai. Les caractéristiques
de débit d’échappement sont obtenues en faisant passer de l’air comprimé d’un réservoir isotherme vers
l’atmosphère, en passant par le régulateur soumis à essai.
Ces méthodes d’essai définies dans la présente partie de l’ISO 6953 présentent les avantages suivants sur les
méthodes d’essai définies dans l’ISO 6953-2:
a) une source d’air à débit important n’est pas requise;
b) les composants ayant un débit élevé peuvent être soumis plus facilement à essai;
c) la consommation d’air est minimisée; et
d) la durée de l’essai est plus courte.
NORME INTERNATIONALE ISO 6953-3:2012(F)
Transmissions pneumatiques — Régulateurs de pression et
filtre-régulateurs pour air comprimé —
Partie 3:
Méthodes d’essai alternatives pour mesurer les caractéristiques
de débit des régulateurs de pression
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 6953 spécifie des méthodes d’essai alternatives permettant de caractériser les
composants de transmissions hydrauliques et pneumatiques qui utilisent des fluides compressibles, c’est-à-dire
des gaz. La présente partie de l’ISO 6953 s’applique uniquement à la partie de la courbe d’hystérésis des
caractéristiques de débit d’alimentation et de débit d’échappement obtenue pour un débit décroissant. Cette
méthode s’applique lorsque:
— la dynamique de régulation de pression du composant soumis à essai est suffisamment rapide pour être
négligeable par rapport aux variations de la réponse en pression durant les essais de charge et de décharge;
— la réponse en pression ne montre aucun comportement de dépassement d’amplitude ni d’oscillation.
La présente partie de l’ISO 6953 spécifie des exigences pour l’installation d’essai, le mode opératoire d’essai
et la présentation des résultats.
Des exemples de résultats d’essais sont fournis, ainsi que diverses méthodes de traitement des données et une
visualisation des modes opératoires de traitement des données. Des illustrations de dépassement d’amplitude
sur la réponse de la pression régulée et de forts écarts sur la pression d’entrée sont également fournies.
La présente partie de l’ISO 6953 s’applique aux composants suivants:
— régulateurs de pression et filtre-régulateurs pour air comprimé selon l’ISO 6953-1;
— appareils électropneumatiques de distribution à commande continue de pression selon l’ISO 10094;
— autres composants tels que les soupapes d’échappement.
NOTE Si les caractéristiques de régulation de pression sont nécessaires, l’ISO 6953-2 s’applique.
2 Références normatives
Les documents suivants cités en référence sont indispensables à l’application 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 (y compris les éventuels amendements) s’applique.
ISO 5598, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Vocabulaire
ISO 6358-1, Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques de débit des composants —
1)
Partie 1: Règles générales et méthodes d’essai en régime stationnaire
ISO 6358-2, Transmissions pneumatiques — Détermination des caractéristiques de débit des composants —
1)
Partie 2: Méthode d’essai alternatives
1) À publier.
ISO 6953-1, Transmissions pneumatiques — Régulateurs de pression et filtre-régulateurs pour air comprimé
— Partie 1: Principales caractéristiques à inclure dans la documentation des fournisseurs et exigences de
marquage du produit
ISO 6953-2, Transmissions pneumatiques — Régulateurs de pression et filtre-régulateurs pour air comprimé
— Partie 2: Méthodes d’essai pour déterminer les principales caractéristiques à inclure dans la documentation
des fournisseurs
ISO 10094-2, Transmissions pneumatiques — Appareils électropneumatiques de distribution à commande
continue de pression — Partie 2: Méthodes d’essai pour déterminer les principales caractéristiques à inclure
dans la documentation des fournisseurs
3 Termes et définitions
Pour les besoins de ce document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 5598, l’ISO 6358-1, l’ISO 6953-1
et l’ISO 10094-1 s’appliquent.
4 Symboles et unités
4.1 Les symboles et unités doivent être conformes à l’ISO 6358-1 et à l’ISO 6358-2, à l’exception du symbole
de la pression, p, indiquant la pression relative génératrice (ou pression totale relative) dans la présente partie
de l’ISO 6953.
4.2 Les indices des symboles doivent être conformes à l’ISO 6358-1 et à l’ISO 6358-2, à l’exception de ceux
indiqués dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Notations en indice
Indice Signification
1 Conditions d’entrée
2 Conditions de sortie
3 Conditions du réservoir isotherme
4 Conditions d’échappement
a Conditions atmosphériques
u Conditions en amont
d Conditions en aval
f Conditions de débit d’alimentation
r Conditions de débit d’échappement
4.3 Les symboles graphiques utilisés sur la Figure 1 sont conformes à l’ISO 1219-1.
5 Installation d’essai
5.1 Circuit d’essai
Un circuit d’essai adapté tel que représenté dans la Figure 1 doit être utilisé. La légende de la Figure 1 définit
les composants du circuit d’essai.
NOTE La Figure 1 illustre un circuit de base qui n’intègre pas tous les dispositifs de sécurité nécessaires à la
protection des composants en cas de défaillance. Il est important que les personnes responsables de la réalisation de
l’essai prennent en charge la sécurité du personnel comme des équipements.
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés
Légende
1 source de gaz comprimé et filtre 24 réservoir
2 régulateur de pression réglable 25 régulateur de pression réglable
3 vanne d’isolement 26, 27 électrovanne ou vanne manuelle
4, 5 réservoir isotherme, 28, 29 vanne d’échappement
conforme à l’ISO 6358-2
6, 7 instrument de mesure de température
8, 9, 10 tube de mesure de pression,
conforme à l’ISO 6358-1
11 composant soumis à essai p pression d’entrée
12, 13, 14, 15, 16 transmetteur de pression p pression de sortie
17 enregistreur numérique p pression dans le réservoir isotherme
18 baromètre p pression d’échappement
19, 20 électrovanne, utiliser le type bidirectionnel p pression d’alimentation
u
21, 22, 23 connecteur de transition, T température dans le réservoir
conforme à l’ISO 6358-1 isotherme
Figure 1 — Circuit d’essai
5.2 Exigences générales
5.2.1 Le composant soumis à essai doit être installé et mis en fonctionnement dans le circuit d’essai
conformément aux instructions du fabricant.
5.2.2 Un filtre doit être installé afin de répondre aux critères de qualité de l’air spécifiée par le fabricant du
composant soumis à essai.
5.2.3 Le circuit d’essai de la Figure 1 doit être construit à partir des éléments énumérés dans la légende de la
Figure 1. Les éléments 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 11, 12, 13, 15, 17, 18, 19, 21, 22, 24, 25, 26 et 28 compris sont essentiels
et les autres éléments, 5, 7, 10, 14, 16, 20, 23, 27 et 29 peuvent être choisis conformément à 5.2.4 et 5.2.13.
5.2.4 Les éléments 10, 14 et 23 ne sont pas requis lorsqu’un composant soumis à essai ne possède pas
d’orifice
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.