ISO 3354:2008
(Main)Measurement of clean water flow in closed conduits — Velocity-area method using current-meters in full conduits and under regular flow conditions
Measurement of clean water flow in closed conduits — Velocity-area method using current-meters in full conduits and under regular flow conditions
ISO 3354:2008 specifies a method for the determination of the volume flow-rate in a closed conduit by means of the velocity-area method using propeller-type current-meters under the following conditions: a) the velocity distribution is regular; b) the fluid is water which is clean or considered to be clean; c) the conduit is full; d) the flow is steady. ISO 3354:2008 deals in particular with the technology and calibration of propeller-type current-meters, the measurement of local velocities and the calculation of the flow-rate by velocity integration.
Mesurage de débit d'eau propre dans les conduites fermées — Méthode d'exploration du champ des vitesses dans les conduites en charge et dans le cas d'un écoulement régulier, au moyen de moulinets
L'ISO 3354:2008 spécifie une méthode de détermination du débit-volume par exploration du champ des vitesses au moyen de moulinets à hélice dans une conduite fermée, dans les conditions suivantes: la répartition des vitesses doit être régulière, le fluide doit être de l'eau propre ou considérée comme telle, la conduite doit être en charge et le régime doit être permanent. L'ISO 3354:2008 traite en particulier de la technologie et de l'étalonnage des moulinets, du mesurage des vitesses locales et du calcul du débit par intégration de ces vitesses.
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Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3354
Third edition
2008-07-15
Measurement of clean water flow in
closed conduits — Velocity-area method
using current-meters in full conduits and
under regular flow conditions
Mesurage de débit d'eau propre dans les conduites fermées —
Méthode d'exploration du champ des vitesses dans les conduites en
charge et dans le cas d'un écoulement régulier, au moyen de moulinets
Reference number
©
ISO 2008
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and symbols .2
3.1 Terms .2
3.2 Symbols .3
4 Principle.4
4.1 General.4
4.2 Measurement of the measuring cross-section .5
4.3 Measurement of local velocities.6
4.4 Location and number of measuring points in the cross-section .7
5 Description of the current-meter.9
6 Requirements for the use of current-meters .9
6.1 Selection of the measuring cross-section .9
6.2 Devices for improving flow conditions.10
6.3 Calibration of the current-meter.11
6.4 Limits of use.11
6.5 Inspection and maintenance of current-meters .13
7 Setting of current-meters into the conduit.13
7.1 Setting of current-meters.13
7.2 Mounting in a circular cross-section.13
7.3 Mounting in a rectangular cross-section .14
8 Determination of the mean axial fluid velocity by graphical integration of the velocity area .16
8.1 General.16
8.2 Circular cross-sections.16
8.3 Rectangular cross-sections.18
9 Determination of the mean axial fluid velocity by numerical integration of the velocity
area.20
9.1 General.20
9.2 Circular cross-sections.21
9.3 Rectangular cross-sections.22
10 Determination of the mean axial fluid velocity by arithmetical methods.23
10.1 General.23
10.2 Log-linear method.23
10.3 Log-Chebyshev method.25
11 Uncertainty in the measurement of flow-rate .27
11.1 General.27
11.2 Sources of error in local velocity measurements .27
11.3 Sources of error in estimation of flow-rate .28
11.4 Propagation of errors .29
11.5 Presentation of results.29
11.6 Calculation of uncertainty.30
Annex A (normative) Measuring sections other than circular or rectangular sections .33
Annex B (normative) Corrections for blockage effect.38
Annex C (normative) Recommendations for the selection of the type of current-meter and
mounting strut. 39
Annex D (normative) Example of measuring point distribution along a radius for velocity
measurement in a conduit of circular cross-section in the case of the graphical and
numerical methods . 41
Annex E (normative) Determination of boundary layer coefficient, m, for extrapolation near the
wall. 43
Annex F (normative) Definition of terms and procedures used in the uncertainty calculation . 45
Annex G (normative) Student's t distribution. 48
Annex H (informative) Examples of values of component uncertainties. 49
Annex J (informative) Example of calculation of the uncertainty in the flow-rate measurement
using current-meters . 51
iv © ISO 2008 – All rights reserved
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.
This International Standard was prepared by Technical Committee ISO/TC 30, Measurement of fluid flow in
closed conduits, Subcommittee SC 5, Velocity and mass methods.
This third edition results from the reinstatement of ISO 3354:1988 which was withdrawn in 2003 and with
which it is technically identical.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 3354:2008(E)
Measurement of clean water flow in closed conduits —
Velocity-area method using current-meters in full conduits
and under regular flow conditions
1 Scope
This International Standard specifies a method for the determination of the volume flow-rate in a closed
conduit by means of the velocity-area method using propeller-type current-meters under the following
conditions:
a) the velocity distribution is regular (see 6.1.2);
1)
b) the fluid is water which is clean or considered to be clean ;
c) the conduit is full;
2)
d) the flow is steady .
It deals in particular with the technology and calibration of propeller-type current-meters, the measurement of
local velocities and the calculation of the flow-rate by velocity integration.
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 3455, Hydrometry — Calibration of current-meters in straight open tanks
ISO 4006, Measurement of fluid flow in closed conduits — Vocabulary and symbols
ISO 5168, Measurement of fluid flow — Procedures for the evaluation of uncertainties
ISO 7194, Measurement of fluid flow in closed conduits — Velocity-area methods of flow measurement in
swirling or asymmetric flow conditions in circular ducts by means of current-meters or Pitot static tubes
1) This method may be applied to other single-phase fluids but special precautions should be taken in this case.
2) The steady flows observed in conduits are in practice flows in which quantities such as velocity, pressure, density and
temperature vary in time about mean values independent of time; these are actually “mean steady flows”.
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 4006 and the following apply.
3.1 Terms
3.1.1
current-meter
device provided with a rotor the rotational frequency of which is a function of the local velocity of the fluid in
which the device is immersed
NOTE 1 This International Standard is concerned only with propeller-type current-meters, i.e. current-meters the rotor
of which is a propeller rotating around an axis approximately parallel to the direction of flow.
NOTE 2 Obviously this definition does not prohibit the use of self-compensating propellers (see 6.1.5), the merit of
which is, in particular, that they can be used at a rather high angle relative to the local direction of the flow. However, the
use of cup-type current-meters is not allowed for the purposes of this International Standard.
3.1.2
stationary array
set of current-meters mounted on one or more fixed supports which sample simultaneously the whole
measuring cross-section
3.1.3
peripheral flow-rate
the volume flow-rate in the area located between the pipe wall and the contour defined b
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 3354
Troisième édition
2008-07-15
Mesurage de débit d'eau propre dans les
conduites fermées — Méthode
d'exploration du champ des vitesses
dans les conduites en charge et dans le
cas d'un écoulement régulier, au moyen
de moulinets
Measurement of clean water flow in closed conduits — Velocity-area
method using current-meters in full conduits and under regular flow
conditions
Numéro de référence
©
ISO 2008
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Publié en Suisse
ii © ISO 2008 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. v
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes, définitions et symboles.2
3.1 Termes et définitions.2
3.2 Symboles .3
4 Principe.4
4.1 Généralités .4
4.2 Mesurage de la section de jaugeage .5
4.3 Mesurage des vitesses locales .6
4.4 Emplacement et nombre de points de mesure dans la section.7
5 Description du moulinet.9
6 Conditions d'utilisation des moulinets.9
6.1 Choix de la section de mesure .9
6.2 Dispositifs pour l'amélioration de l'écoulement.11
6.3 Étalonnage du moulinet .11
6.4 Limites d'utilisation .11
6.5 Contrôle et entretien du moulinet .13
7 Mise en place des moulinets dans la conduite.13
7.1 Mise en place des moulinets .13
7.2 Montage en section circulaire .14
7.3 Montage en section rectangulaire.14
8 Détermination de la vitesse débitante par détermination graphique du champ des
vitesses.16
8.1 Généralités .16
8.2 Sections circulaires.16
8.3 Sections rectangulaires .18
9 Détermination de la vitesse débitante par intégration numérique du champ des vitesses.20
9.1 Généralités .20
9.2 Sections circulaires.21
9.3 Sections rectangulaires .22
10 Détermination de la vitesse débitante par les méthodes arithmétiques.23
10.1 Généralités .23
10.2 Méthode log-linéaire.23
10.3 Méthode log-Tchebycheff .25
11 Incertitude sur la mesure de débit .27
11.1 Généralités .27
11.2 Sources d'erreur dans le mesurage des vitesses locales.27
11.3 Sources d'erreur sur l'estimation du débit.28
11.4 Composition des erreurs .29
11.5 Présentation des résultats.29
11.6 Calcul de l'incertitude.30
Annexe A (normative) Sections de mesure de formes autres que circulaires et rectangulaires .33
Annexe B (normative) Corrections à apporter pour l'effet d'obstruction .38
Annexe C (normative) Recommandations pour le choix du type de moulinet et de perche-support.39
Annexe D (normative) Exemple de répartition des points de mesure le long d'un rayon pour le
mesurage de la vitesse dans une conduite de section circulaire dans le cas des
méthodes graphique et numérique . 41
Annexe E (normative) Détermination du coefficient de couche limite, m, pour l'extrapolation au
voisinage de la paroi. 43
Annexe F (normative) Définition des termes et des méthodes utilisés dans l'analyse des erreurs. 45
Annexe G (normative) Loi de t de Student. 48
Annexe H (informative) Exemples de valeurs des incertitudes composantes. 49
Annexe J (informative) Exemple du calcul de l'incertitude sur la mesure du débit à l'aide de
moulinets . 51
iv © ISO 2008 – Tous droits réservés
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 3354 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 30, Mesurage de débit des fluides dans les
conduites fermées, sous-comité SC 5, Méthodes de vitesse et massiques.
Cette troisième édition résulte du rétablissement de l’ISO 3354:1988 qui a été annulée en 2003 et dont le
contenu technique était identique.
NORME INTERNATIONALE ISO 3354:2008(F)
Mesurage de débit d'eau propre dans les conduites fermées —
Méthode d'exploration du champ des vitesses dans les
conduites en charge et dans le cas d'un écoulement régulier, au
moyen de moulinets
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode de détermination du débit-volume par exploration du
champ des vitesses au moyen de moulinets à hélice dans une conduite fermée, dans les conditions
suivantes:
a) la répartition des vitesses doit être régulière (voir 6.1.2);
1)
b) le fluide doit être de l'eau propre ou considérée comme telle;
c) la conduite doit être en charge;
2)
d) le régime doit être permanent .
Elle traite en particulier de la technologie et de l'étalonnage des moulinets, du mesurage des vitesses locales
et du calcul du débit par intégration de ces vitesses.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour 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 s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 3455, Hydrométrie — Étalonnage des moulinets en bassins découverts rectilignes
ISO 4006, Mesure de débit des fluides dans les conduites fermées — Vocabulaire et symboles
ISO 5168, Mesure de débit des fluides — Procédures pour le calcul de l'incertitude
ISO 7194, Mesurage de débit des fluides dans les conduites fermées — Mesurage de débit dans les
conduites circulaires dans le cas d'un écoulement giratoire ou dissymétrique par exploration du champ des
vitesses au moyen de moulinets ou de tubes de Pitot doubles
1) Cette méthode est applicable à d'autres fluides monophasiques mais dans ce cas, des précautions particulières
doivent être prises.
2) Les écoulements permanents observés dans les conduites sont, en pratique, des écoulements pour lesquels les
grandeurs telles que vitesse, pression, masse volumique et température, varient dans le temps autour de valeurs
moyennes indépendantes du temps; ce sont, en fait, des «écoulements permanents en moyenne».
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 4006 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1 Termes et définitions
3.1.1
moulinet
appareil muni d'un rotor dont la vitesse de rotation est fonction de la vitesse locale du fluide dans lequel il est
immergé
NOTE 1 La présente Norme internationale ne traite que des moulinets à hélice, c'est-à-dire des moulinets dont le rotor
est constitué par une hélice tournant autour d'un axe sensiblement parallèle à l'écoulement.
NOTE 2 Cette définition n'interdit évidemment pas l'emploi d'hélices autocomposantes
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.