ISO 3104:1994

IS0
INTERNATIONAL
STANDARD 3104
Second edition
1994-l O-l 5
Petroleum products - Transparent and
opaque liquids - Determination of
kinematic viscosity and calculation of
dynamic viscosity
- Liquides opaques et transparen ts - D6 termination
Prod&s p6 troliers
de la viscositk cin6matique et calcul de la viscosit6 dynamique
Reference number
IS0 3104:1994(E)
IS0 3104:1994(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
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. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
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 IS0 3104 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 28, Petroleum products and lubricants.
This second edition cancels and replaces the first edition
(IS0 3104:1976), of which it constitutes a technical revision.
Annexes A, B and C form an integral part of this International Standard.
0 IS0 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronrc or mechanical, Including photocopyrng and
microfilm, without permission In writing from the publisher.
International Organization for Standa rdization
Case Postale 56 l CH-121 1 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
0 IS0
IS0 3104:1994(E)
Introduction
Many petroleum products, and some non-petroleum materials, are used
as lubricants, and the correct operation of equipment depends upon the
appropriate viscosity of the liquid being used. In addition, the viscosity of
many petroleum fuels is important for the estimation of optimum storage,
handling and operational conditions. Thus the accurate measurement of
viscosity is essential to many product specifications.
..Q
III
This page intentionally left blank

INTERNATIONAL STANDARD 0 IS0 IS0 3104:1994(E)
Petroleum products - Transparent and opaque
- Determination of kinematic viscosity and
liquids
calculation of dynamic viscosity
WARNING - The use of this International Standard may involve hazardous materials, operations
and equipment. This standard does not purport to address all of the safety problems associated
with its use. It is the responsibility of the user of this standard to establish appropriate safety and
health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.
cent editions of the standards indicated below.
1 Scope
Members of IEC and IS0 maintain registers of cur-
rently valid International Standards.
This International Standard specifies a procedure for
the determination of the kinematic viscosity, V, of liq-
IS0 3105: --J), Glass capillary kinematic viscometers
uid petroleum products, both transparent and opaque,
- Specifications and operating instructions.
by measuring the time for a volume of liquid to flow
under gravity through a calibrated glass capillary
IS0 3696: 1987, Water for analytical laboratory use -
viscometer. The dynamic viscosity, q, can be obtained
Specification and test methods.
by multiplying the measured kinematic viscosity by
the density, p, of the liquid.
3 Definitions
NOTE 1 The result obtained from this International Stan-
dard is dependent upon the behaviour of the sample and is
For the purposes of this International Standard, the
intended for application to liquids for which primarily the
following definitions apply.
shear stress and shear rates are proportional (Newtonian
flow behaviour). If, however, the viscosity varies signifi-
cantly with the rate of shear, different results may be ob- 3.1 kinematic viscosity, V: Resistance to flow of a
tained from viscometers of different capillary diameters. The
fluid under gravity.
procedure and precision values for residual fuel oils, which
under some conditions exhibit non-Newtonian behaviour,
NOTE 2 For gravity flow under a given hydrostatic head,
have been included.
the pressure head of a liquid is proportional to its density,
p. For any particular viscometer, the time of flow of a fixed
volume of fluid is directly proportional to its kinematic vis-
cosity, V, where v = r/p, and where q is the dynamic vis-
2 Normative references
cosity coefficient.
The following standards contain provisions which,
3.2 density, p: Mass per unit volume of a substance
through reference in this text, constitute provisions at a given temperature.
of this International Standard. At the time of publi-
cation, the editions indicated were valid. All standards 3.3 dynamic viscosity, q: Ratio between the ap-
are subject to revision, and parties to agreements plied shear stress and rate of shear of a liquid. It is
based on this International Standard are encouraged sometimes called the coefficient of dynamic viscosity,
to investigate the possibility of applying the most re- or simply viscosity. Thus dynamic viscosity is a
1) To be published. (Revision of IS0 3105:1976)

0 IS0
IS0 3104:1994(E)
measure of the resistance to flow or deformation of 5.5 Certified viscosity reference standards, for .
a liquid. use as confirmatory checks on the procedure in the
laboratory.
NOTE 3 The term dynamic viscosity can also be used in
a different context to denote a frequency-dependent quan-
tity in which shear stress and shear rate have a sinusoidal
time dependence.
6 Apparatus
4 Principle
6.1 Viscometer, calibrated, of the glass capillary
type, capable of measuring kinematic viscosity within
The time is measured for a fixed volume of liquid to
the limits of precision given in clause 14 (see
flow under gravity through the capillary of a calibrated
annex A).
viscometer under a reproducible driving head and at
a known and closely controlled temperature. The
NOTE 6 Viscometers listed in tableA.1, whose specifi-
kinematic viscosity is the product of the measured cations meet those given in IS0 3105, meet these require-
ments. It is not intended to restrict this test method to the
flow time and the calibration constant of the
use of only those viscometers listed in tableA. ; annex A
viscometer.
gives further guidance.
Automated viscometers, which have been shown to
5 Reagents and materials
measure kinematic viscosity within the limits of pre-
cision given in clause 14, are acceptable alternatives.
Apply a kinetic energy correction (see IS0 3105) to
5.1 Chromic acid cleaning solution, or a
kinematic viscosities less than IO mm’/s and flow
nonchromium-containing, strongly-oxidizing acid
times less than 200 s.
cleaning solution.
WARNING - Chromic acid is a health hazard. It is
6.2 Viscometer holder, enabling all viscometers
toxic, a recognized carcinogen, highly corrosive
which have the upper meniscus directly above the
and potentially hazardous in contact with organic
lower meniscus to be suspended vertically within 1 O
materials. If used, wear a full face-shield and full-
in all directions. Those viscometers whose upper
length protective clothing including suitable
meniscus is offset from directly above the lower
gloves. Avoid breathing vapour. Dispose of used
meniscus shall be suspended vertically within 0,3” in
chromic acid carefully as it remains hazardous.
all directions (see IS0 3105).
Nonchromium-containing, strongly oxidizing acid
cleaning solutions are also highly corrosive and
NOTE 7 The proper alignment of vertical parts may be
potentially hazardous in contact with organic ma-
confirmed by using a plumb line, but for rectangular baths
terials, but do not contain chromium which has
with opaque ends this may not be wholly satisfactory.
special disposal problems.
5.2 Sample solvent, completely miscible with the 6.3 Temperature-controlled bath, containing a
transparent liquid of sufficient depth such that at no
sample. Filter before use.
time during the measurement is any portion of the
NOTE 4 For most samples a volatile petroleum spirit or
sample in the viscometer less than 20 mm below the
naphtha is suitable. For residual fuels, a prewash with an
surface of the bath liquid or less than 20 mm above
aromatic solvent such as toluene or xylene may be necess-
the bottom of the bath.
ary to remove asphaltenic material.
Temperature control of the bath liquid shall be such
that, for each series of flow-time measurements,
5.3 Drying solvent, volatile and miscible with both
within the range of 15 “C to 100 “C the temperature
the sample solvent (5.2) and water (5.4). Filter before
of the bath medium does not vary by more than
use.
+ 0,02 “C from the selected temperature over the
length of the viscometer, or between the position of
NOTE 5 Acetone is suitable.
each viscometer, or at the location of the
thermometer. For temperatures outside this range,
5.4 Water, deionized or distilled, conforming to the deviation from the desired temperature shall not
Grade 3 of IS0 3696. Filter before use. exceed +- 0,05 “C.
-
0 IS0
IS0 3104:1994(E)
6.4 Temperature-measuring device, for the range where the subscripts 1 and 2 indicate respectively the
0 “C to 100 “C, either calibrated liquid-in-glass standardization laboratory and the testing laboratory.
thermometer (annex B) of an accuracy after cor-
rection of + 0,02 “C or better, or any other
thermometric device of equal or better accuracy.
8 General procedure for kinematic
When two thermometers are used in the same bath,
viscosity determination
they shall agree within 0,04 “C.
NOTE 8 If calibrated liquid-in-glass thermometers are
8.1 Adjust and maintain the viscometer bath at the
used, the use of two thermometers is recommended.
required test temperature within the limits given in
6.3, taking account of the conditions given in
Outside the range 0 “C to 100 “C, a calibrated liquid-
annex B and of the corrections supplied on the cer-
in-glass thermometer of an accuracy after correction
tificates of calibration for the thermometers.
of + 0,05 “C or better shall be used, and when two
thermometers are used in the same bath they shall
Thermometers shall be held in an upright position
agree within + 0,l “C.
-
under the same conditions of immersion as when
calibrated.
6.5 Timing device, capable of taking readings with
NOTE 11 In order to obtain the most reliable temperature
a discrimination of 0,l s or better, and having an ac-
measurement, it is recommended that two thermometers
curacy within rt 0,07 % (see annex C) of the reading
with valid calibration certificates be used (see 6.4). They
when tested over intervals of 200 s and 900 s.
should be viewed with a lens assembly giving approximately
x 5 magnification and be arranged to eliminate parallax er-
Electrical timing devices may be used if the cur-
NOTE 9
rors.
rent frequency is controlled to an accuracy of 0,05 % or
better. Alternating currents, as provided by some public
power systems, are intermittently rather than continuously
8.2 Select a clean, dry, calibrated viscometer having
controlled. When used to actuate electrical timing devices,
a range covering the estimated kinematic viscosity
such control can cause large errors in viscosity flow
(that is, a wide capillary for a very viscous liquid and
measurements.
a narrower capillary for a more fluid liquid). The flow
time shall not be less than 200 s or the longer time
noted in IS0 3105.
7 Calibration and verification
NOTE 12 The specific details of operation vary depend-
7.1 Verify the viscometer calibration following the ing on the type of viscometer. The operating instructions for
the different types of viscometers listed in tableA. are
laboratory procedure using a certified viscosity refer-
given in IS0 3105.
ence standard (5.5). If the measured kinematic vis-
cosity does not agree within + 0,35 % of the certified
-
value, recheck each step in the procedure, including
8.2.1 When the test temperature is below the dew
thermometer and viscometer calibrations, to locate
point, affix loosely-packed drying tubes to the open
the source of error. Table 1 in IS0 3105 gives details
ends of the viscometer. The drying tubes shall fit the
of standards available.
design of the viscometer and not restrict the flow of
the sample by pressures created in the instrument.
NOTE 10 The most common sources of error are caused
Carefully flush the moist room air from the viscometer
by particles of dust lodged in the capillary bore and tem-
by applying vacuum to one of the drying tubes. Finally,
perature measurement errors. It should be appreciated that
before placing the viscometer in the bath, draw up the
a correct result obtained on a standard oil does not preclude
sample into the working capillary and timing bulb and
the possibility of a counterbalancing combination of the
allow to drain back, as an additional safeguard against
possible sources of error.
moisture condensing or freezing on the walls.
7.2 The calibration constant, C, is dependent upon
8.2.2 Viscometers used for silicone fluids,
the gravitational acceleration at the place of calibration
fluorocarbons and other liquids which are difficult to
and this shall therefore be supplied by the standard-
remove by the use of a cleaning agent shall be re-
ization laboratory, together with the instrument con-
served for the exclusive use of those fluids, except
stant. Where the acceleration of gravit\g, gI differs by
during their calibration. Subject such viscometers to
more than 0,l %, correct the calibration constant as
calibration checks at frequent intervals. The solvent
follows:
washings from these viscometers shall not be used
c* = (g2lgl)Cl
for the cleaning of other viscometers.
@f3 IS0
IS0 3104:1994(E)
9.2.2 If the two measurements agree with the
9 Determination of viscosity of
stated determinability figure (see 14.1) for the prod-
transparent liquids
uct, calculate the average of the two measurements
and use this value to calculate the kinematic viscosity.
...

NORME
ISO
INTERNATIONALE
Deuxième édition
1994-10-15
Produits pétroliers - Liquides opaques et
transparents - Détermination de la
viscosité cinématique et calcul de la
viscosité dynamique
Pe troleum products - Transparent and opaque liquids - De termination
of kinematic viscosity and calculation of dynamic viscosity
Numéro de référence
OS0 3104:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. LYS0 colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 3104 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 28, Produits pétroliers et lubrifiants.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 3104:1976), dont elle constitue une révision technique.
Les annexes A, B et C font partie intégrante de la présente Norme inter-
nationale.
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
0 ISO
Introduction
Beaucoup de produits pétroliers, ainsi que certains produits non pétroliers,
sont employés comme des lubrifiants et le bon fonctionnement des ap-
pareils dépend de l’utilisation d’un liquide d’une viscosité appropriée. De
plus, la viscosité de beaucoup de produits pétroliers est importante pour
l’estimation des conditions optimales de stockage, de manipulation et
d’utilisation. Ainsi, la détermination précise de la viscosité est essentielle
pour bon nombre de spécifications de produit.
. . .
III
Page blanche
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 3104:1994(F)
Produits pétroliers - Liquides opaques et
transparents - Détermination de la viscosité
cinématique et calcul de la viscosité dynamique
AVERTISSEMENT - L’utilisation de la présente Norme internationale implique l’intervention de
produits, d’opérations et d’équipements à caractère dangereux. La présente Norme internationale
n’a pas la prétention d’aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son usage. II est de
la responsabilité de l’utilisateur de consulter et d’établir des règles de sécurité et d’hygiène
appropriées et de déterminer I’applicabilité des restrictions réglementaires avant utilisation.
norme est sujette à révision et les parties prenantes
1 Domaine d’application
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
La présente Norme internationale prescrit une mé-
quer les éditions les plus récentes des normes
thode de détermination de la viscosité cinématique,
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
V, des produits pétroliers liquides, opaques et trans-
possèdent le registre des Normes internationales en
parents, par mesurage du temps d’écoulement d’un
vigueur à un moment donné.
volume de produit sous l’action de son propre poids
à travers un viscosimètre capillaire calibré en verre.
ISO 3105:~‘),
Viscosimè tres à capillaire, en verre,
La viscosité dynamique, q, peut être obtenue en mul-
pour viscosité cinéma tique - Spécifications et modes
tipliant la viscosité cinématique mesurée par la masse
d’emploi.
volumique, p, du liquide.
ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analytl-
NOTE 1 Les résultats obtenus avec la présente Norme
internationale dépendent du comportement de l’échantillon - Spécification et méthodes d’essai.
que
et s’appliquent aux liquides dans lesquels surtout la
contrainte de cisaillement et le gradient de vitesse sont
proportionnels (comportement ((newtonien))). Cependant,
si la viscosité varie de manière significative selon le gradient
3 Définitions
de vitesse, des résultats peuvent être obtenus avec des
viscosimètres dont les capillaires ont des diamètres diffé-
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
rents. Le mode opératoire et les valeurs de fidélité pour les
les définitions suivantes s’appliquent.
fuels résiduels, qui peuvent avoir un comportement non
newtonien dans certaines conditions, sont inclus.
3.1 viscosité cinématique, V: Résistance à I’écou-
lement d’un liquide soumis à la pesanteur.
2 Références normatives
NOTE 2 Pour l’écoulement par gravité avec une charge
hydrostatique donnée, la hauteur de refoulement d’un li-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
quide est proportionnelle à sa masse volumique, p. Pour un
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
viscosimètre donné, le temps d’écoulement d’un volume
tuent des dispositions valables pour la présente
déterminé du liquide est directement proportionnel à sa
Norme internationale. Au moment de la publication,
viscosité cinématique, V, où v = q/p, q étant le coefficient
de viscosité dynamique.
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
1) À publier. (Révision de I’ISO 3105:1976)

3.2 masse volumique, p: Masse par unité de vo-
5.3 Solvant de séchage, volatil, miscible avec le
lume d’une substance à une température donnée. solvant d’essai (5.2) et avec l’eau (5.4). Filtrer avant
utilisation.
3.3 viscosité dynamique, q: Rapport de la
NOTE 5 L’acétone est particulièrement adaptée.
contrainte de cisaillement appliquée au gradient de
vitesse d’un liquide. On l’appelle parfois le coefficient
de viscosité dynamique ou, plus simplement, la vis- 5.4 Eau déionisée ou distillée, conforme à la qua-
cosité. Ainsi, la viscosité dynamique est une mesure lité 3 de I’ISO 3696. Filtrer avant utilisation.
de la résistance d’un liquide à l’écoulement ou à la
déformation. 5.5 Huiles d’étalonnage certifiées, utilisées pour
contrôler le mode opératoire dans un laboratoire.
terme «viscosité
NOTE 3 Le dynamique)) peut
également être utilisé dans un autre contexte pour désigner
6 Appareillage
une quantité dépendant de la fréquence pour laquelle la
contrainte de cisaillement et le gradient de vitesse sont une
fonction sinusoïdale du temps.
6.1 Viscosimètre, à capillaire, en verre, étalonné et
permettant de mesurer la viscosité cinématique dans
les limites de fidélité données dans l’article 14 (voir
4 Principe
annexe A).
Mesurage du temps d’écoulement par gravité d’un
NOTE 6 Les viscosimètres listés dans le tableau A.1 et
volume de liquide donné dans un viscosimètre à ca-
dont les spécifications sont conformes à celles de
pillaire calibré sous une charge de liquide I’ISO 3105, répondent à ces exigences. II n’est pas prévu
de limiter la présente méthode d’essai à la seule utilisation
reproductible et à une température contrôlée avec
des viscosimètres figurant dans le tableau A.?; l’annexe A
précision. La viscosité cinématique est le produit du
fournit plus de détails.
temps d’écoulement mesuré par la constante d’éta-
lonnage du viscosimètre.
Les viscosimètres automatiques, dont on a démontré
la capacité à mesurer la viscosité cinématique dans
les limites de fidélité spécifiées dans l’article 14,
5 Réactifs et matériaux
peuvent également être utilisés. Effectuer une cor-
rection d’énergie cinétique (voir ISO 3105) pour toute
51 . Solution de nettoyage, soit d’acide chromique,
viscosité cinématique inférieure à 10 mm’/s et pour
soit d’un acide sans chrome mais fortement oxydant.
tout temps d’écoulement inférieur à 200 s.
AVERTISSEMENT - L’acide chromique est dan-
6.2 Supports de viscosimètre, permettant de
gereux pour la santé. C’est un produit toxique,
maintenir en position verticale avec une précision de
reconnu comme carcinogène, très corrosif et po-
1” dans tous les sens tous les viscosimètres dont le
tentiellement dangereux s’il entre en contact avec
ménisque supérieur se situe rigoureusement au-
des matériaux organiques. S’il est utilisé, il faut
dessus du ménisque inférieur. Les viscosimètres dont
porter un masque couvrant la totalité du visage
le ménisque supérieur présente un décalage par rap-
et une combinaison de protection d’une longueur
port au ménisque inférieur doivent être suspendus
suffisante, ainsi que des gants adaptés. Éviter d’en
verticalement avec une précision de 0,3” dans tous
respirer la vapeur. Après utilisation, évacuer
les sens (voir ISO 3105).
l’acide chromique avec précaution car il reste
dangereux. Les solutions de nettoyage non chro-
NOTE 7 On peut utiliser un fil à plomb pour vérifier I’ali-
miques à fort pouvoir oxydant sont également
gnement des pièces verticales, mais cela peut se révéler
très corrosives et potentiellement dangereuses,
insuffisant dans le cas de bains rectangulaires à extrémités
mais elles ne contiennent pas de chrome qui pose opaques.
des problèmes spécifiques lors de son élimination.
6.3 Bain thermostaté, contenant un liquide trans-
parent d’une profondeur suffisante pour que, lors de
5.2 Solvant d’essai, totalement miscible avec
la mesure, aucune partie de l’échantillon ne se trouve
l’échantillon. Filtrer avant utilisation.
à moins de 20 mm au-dessous de la surface du li-
quide du bain ou à moins de 20 mm au-dessus du
NOTE 4 Pour la plupart des échantillons, on peut utiliser
un distillat volatil de pétrole ou le naphta. Pour les fuels ré- fond du bain.
siduels, un prélavage a l’aide d’un solvant aromatique tel
Pour chaque série de mesures du temps d’écou-
que le toluène ou le xylène peut être nécessaire pour enle-
ver les résidus asphalténiques. lement, le contrôle de température du bain de liquide
0 ISO
doit être tel que, dans l’intervalle 15 “C à 100 “C, la savoir qu’un résultat correct obtenu avec une huile étalon
n’exclut pas la possibilité d’une compensation par combi-
température du liquide dans le bain ne varie pas de
.
naison des sources d’erreur possibles.
plus de + 0,02 “C par rapport à la température sélec-
-
tionnée, sur toute la longueur du viscosimètre, dans
l’intervalle entre chaque viscosimètre ou dans le lo-
7.2 La constante d’étalonnage, C, dépend de la va-
gement du thermomètre. Pour des températures en
leur de l’accélération de la pesanteur à l’endroit où
dehors de cet intervalle, la variation ne doit pas dé-
l’étalonnage est effectué. Cette valeur doit donc être
passer + 0,05 “C. indiquée par le laboratoire qui a fait l’étalonnage, en
même temps que la constante de l’appareil. Si I’ac-
célération de la pesanteur, g, à l’emplacement de la
6.4 Dispositif de mesure de la température, dans
l’intervalle 0 “C à 100 “C, soit des thermomètres mesure diffère de plus de 0,l % de cette valeur, cor-
étalonnés en verre et à liquide (annexe B) d’une pré- riger la constante d’étalonnage de la façon suivante:
cision minimale après correction de k 0,02 “C, soit
tout autre dispositif thermométrique de précision
équivalente ou supérieure. Lorsque deux thermomè-
où les indices 1 et 2 indiquent respectivement le la-
tres sont employés dans un même bain, ils doivent
boratoire d’étalonnage et le laboratoire de mesure.
donner les mêmes résultats à 0,04 “C près.
8 Mode opératoire général pour la
NOTE 8 Si des thermomètres étalonnés en verre et à Ii-
quide sont employés, il est recommandé d’utiliser deux
détermination de la viscosité cinématique
thermomètres.
8.1 Ajuster et maintenir le bain du viscosimètre à la
En dehors de l’intervalle 0 “C à 100 “C, il faut utiliser
température d’essai dans les limites fixées en 6.3, en
des thermomètres étalonnés en verre et à liquide
tenant compte des conditions indiquées dans I’an-
d’une précision minimale après correction de
nexe B et des corrections fournies sur les certificats
+ 0,05 “C. Lorsque deux thermomètres sont em-
d’étalonnage des thermomètres.
ployés dans un même bain, ils doivent donner les
mêmes résultats à + 0,l “C.
-
Les thermomètres doivent être maintenus en position
verticale dans les mêmes conditions d’immersion que
6.5 Dispositif de mesure du temps, ayant une
celles mises en œuvre lors de leur étalonnage.
sensibilité minimale de 0,l s, et une précision de
+ 0,07 % relatifs (voir annexe C) lorsqu’il est contrôlé NOTE 11 Pour une fiabilité maximale de la mesure des
températures, il est recommandé d’employer deux thermo-
sur des intervalles de 200 s et de 900 s.
mètres avec des certificats d’étalonnage valides (voir 6.4).
II est recommandé de les lire à l’aide d’un dispositif com-
NOTE 9 Les dispositifs électriques de mesure du temps
portant un objectif donnant un agrandissement d’au moins
peuvent être utilisés si la fréquence du courant est contrô-
x 5, monté de façon à éviter les erreurs de parallaxe.
lée avec une précision d’au moins 0,05 %. Les courants al-
ternatifs produits par certains réseaux publics sont contrôlés
de manière intermittente plutôt que continue, ce qui peut
8.2 Choisir un viscosimètre propre, sec, étalonné,
constituer une cause d’erreurs importantes dans la mesure
ayant une échelle qui encadre la viscosité cinématique
de la viscosité.
supposée (c’est-à-dire un capillaire assez large pour
un liquide très visqueux et un capillaire plus fin pour
7 Étalonnage et vérification
un liquide plus fluide). Le temps d’écoulement ne doit
pas être inférieur à 200 s ou au temps plus long indi-
7.1 Vérifier l’étalonnage des viscosimètres confor- qué dans I’ISO 3105.
mément au mode opératoire du laboratoire, en utili-
NOTE 12 Les détails opératoires varient selon les diffé-
sant une huile d’étalonnage certifiée (5.5). Si la
rents types de viscosimètres énumérés dans le
viscosité cinématique mesurée ne correspond pas, à
tableau A.1 . Les instructions opératoires sur ces différents
+ 0,35 % relatifs, à la valeur de référence, chaque
-
types sont données dans I’ISO 3105.
étape du mode opératoire doit être vérifiée, y
...

NORME
ISO
INTERNATIONALE
Deuxième édition
1994-10-15
Produits pétroliers - Liquides opaques et
transparents - Détermination de la
viscosité cinématique et calcul de la
viscosité dynamique
Pe troleum products - Transparent and opaque liquids - De termination
of kinematic viscosity and calculation of dynamic viscosity
Numéro de référence
OS0 3104:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. LYS0 colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 3104 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 28, Produits pétroliers et lubrifiants.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 3104:1976), dont elle constitue une révision technique.
Les annexes A, B et C font partie intégrante de la présente Norme inter-
nationale.
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
0 ISO
Introduction
Beaucoup de produits pétroliers, ainsi que certains produits non pétroliers,
sont employés comme des lubrifiants et le bon fonctionnement des ap-
pareils dépend de l’utilisation d’un liquide d’une viscosité appropriée. De
plus, la viscosité de beaucoup de produits pétroliers est importante pour
l’estimation des conditions optimales de stockage, de manipulation et
d’utilisation. Ainsi, la détermination précise de la viscosité est essentielle
pour bon nombre de spécifications de produit.
. . .
III
Page blanche
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 3104:1994(F)
Produits pétroliers - Liquides opaques et
transparents - Détermination de la viscosité
cinématique et calcul de la viscosité dynamique
AVERTISSEMENT - L’utilisation de la présente Norme internationale implique l’intervention de
produits, d’opérations et d’équipements à caractère dangereux. La présente Norme internationale
n’a pas la prétention d’aborder tous les problèmes de sécurité concernés par son usage. II est de
la responsabilité de l’utilisateur de consulter et d’établir des règles de sécurité et d’hygiène
appropriées et de déterminer I’applicabilité des restrictions réglementaires avant utilisation.
norme est sujette à révision et les parties prenantes
1 Domaine d’application
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
La présente Norme internationale prescrit une mé-
quer les éditions les plus récentes des normes
thode de détermination de la viscosité cinématique,
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
V, des produits pétroliers liquides, opaques et trans-
possèdent le registre des Normes internationales en
parents, par mesurage du temps d’écoulement d’un
vigueur à un moment donné.
volume de produit sous l’action de son propre poids
à travers un viscosimètre capillaire calibré en verre.
ISO 3105:~‘),
Viscosimè tres à capillaire, en verre,
La viscosité dynamique, q, peut être obtenue en mul-
pour viscosité cinéma tique - Spécifications et modes
tipliant la viscosité cinématique mesurée par la masse
d’emploi.
volumique, p, du liquide.
ISO 3696:1987, Eau pour laboratoire à usage analytl-
NOTE 1 Les résultats obtenus avec la présente Norme
internationale dépendent du comportement de l’échantillon - Spécification et méthodes d’essai.
que
et s’appliquent aux liquides dans lesquels surtout la
contrainte de cisaillement et le gradient de vitesse sont
proportionnels (comportement ((newtonien))). Cependant,
si la viscosité varie de manière significative selon le gradient
3 Définitions
de vitesse, des résultats peuvent être obtenus avec des
viscosimètres dont les capillaires ont des diamètres diffé-
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
rents. Le mode opératoire et les valeurs de fidélité pour les
les définitions suivantes s’appliquent.
fuels résiduels, qui peuvent avoir un comportement non
newtonien dans certaines conditions, sont inclus.
3.1 viscosité cinématique, V: Résistance à I’écou-
lement d’un liquide soumis à la pesanteur.
2 Références normatives
NOTE 2 Pour l’écoulement par gravité avec une charge
hydrostatique donnée, la hauteur de refoulement d’un li-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
quide est proportionnelle à sa masse volumique, p. Pour un
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
viscosimètre donné, le temps d’écoulement d’un volume
tuent des dispositions valables pour la présente
déterminé du liquide est directement proportionnel à sa
Norme internationale. Au moment de la publication,
viscosité cinématique, V, où v = q/p, q étant le coefficient
de viscosité dynamique.
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
1) À publier. (Révision de I’ISO 3105:1976)

3.2 masse volumique, p: Masse par unité de vo-
5.3 Solvant de séchage, volatil, miscible avec le
lume d’une substance à une température donnée. solvant d’essai (5.2) et avec l’eau (5.4). Filtrer avant
utilisation.
3.3 viscosité dynamique, q: Rapport de la
NOTE 5 L’acétone est particulièrement adaptée.
contrainte de cisaillement appliquée au gradient de
vitesse d’un liquide. On l’appelle parfois le coefficient
de viscosité dynamique ou, plus simplement, la vis- 5.4 Eau déionisée ou distillée, conforme à la qua-
cosité. Ainsi, la viscosité dynamique est une mesure lité 3 de I’ISO 3696. Filtrer avant utilisation.
de la résistance d’un liquide à l’écoulement ou à la
déformation. 5.5 Huiles d’étalonnage certifiées, utilisées pour
contrôler le mode opératoire dans un laboratoire.
terme «viscosité
NOTE 3 Le dynamique)) peut
également être utilisé dans un autre contexte pour désigner
6 Appareillage
une quantité dépendant de la fréquence pour laquelle la
contrainte de cisaillement et le gradient de vitesse sont une
fonction sinusoïdale du temps.
6.1 Viscosimètre, à capillaire, en verre, étalonné et
permettant de mesurer la viscosité cinématique dans
les limites de fidélité données dans l’article 14 (voir
4 Principe
annexe A).
Mesurage du temps d’écoulement par gravité d’un
NOTE 6 Les viscosimètres listés dans le tableau A.1 et
volume de liquide donné dans un viscosimètre à ca-
dont les spécifications sont conformes à celles de
pillaire calibré sous une charge de liquide I’ISO 3105, répondent à ces exigences. II n’est pas prévu
de limiter la présente méthode d’essai à la seule utilisation
reproductible et à une température contrôlée avec
des viscosimètres figurant dans le tableau A.?; l’annexe A
précision. La viscosité cinématique est le produit du
fournit plus de détails.
temps d’écoulement mesuré par la constante d’éta-
lonnage du viscosimètre.
Les viscosimètres automatiques, dont on a démontré
la capacité à mesurer la viscosité cinématique dans
les limites de fidélité spécifiées dans l’article 14,
5 Réactifs et matériaux
peuvent également être utilisés. Effectuer une cor-
rection d’énergie cinétique (voir ISO 3105) pour toute
51 . Solution de nettoyage, soit d’acide chromique,
viscosité cinématique inférieure à 10 mm’/s et pour
soit d’un acide sans chrome mais fortement oxydant.
tout temps d’écoulement inférieur à 200 s.
AVERTISSEMENT - L’acide chromique est dan-
6.2 Supports de viscosimètre, permettant de
gereux pour la santé. C’est un produit toxique,
maintenir en position verticale avec une précision de
reconnu comme carcinogène, très corrosif et po-
1” dans tous les sens tous les viscosimètres dont le
tentiellement dangereux s’il entre en contact avec
ménisque supérieur se situe rigoureusement au-
des matériaux organiques. S’il est utilisé, il faut
dessus du ménisque inférieur. Les viscosimètres dont
porter un masque couvrant la totalité du visage
le ménisque supérieur présente un décalage par rap-
et une combinaison de protection d’une longueur
port au ménisque inférieur doivent être suspendus
suffisante, ainsi que des gants adaptés. Éviter d’en
verticalement avec une précision de 0,3” dans tous
respirer la vapeur. Après utilisation, évacuer
les sens (voir ISO 3105).
l’acide chromique avec précaution car il reste
dangereux. Les solutions de nettoyage non chro-
NOTE 7 On peut utiliser un fil à plomb pour vérifier I’ali-
miques à fort pouvoir oxydant sont également
gnement des pièces verticales, mais cela peut se révéler
très corrosives et potentiellement dangereuses,
insuffisant dans le cas de bains rectangulaires à extrémités
mais elles ne contiennent pas de chrome qui pose opaques.
des problèmes spécifiques lors de son élimination.
6.3 Bain thermostaté, contenant un liquide trans-
parent d’une profondeur suffisante pour que, lors de
5.2 Solvant d’essai, totalement miscible avec
la mesure, aucune partie de l’échantillon ne se trouve
l’échantillon. Filtrer avant utilisation.
à moins de 20 mm au-dessous de la surface du li-
quide du bain ou à moins de 20 mm au-dessus du
NOTE 4 Pour la plupart des échantillons, on peut utiliser
un distillat volatil de pétrole ou le naphta. Pour les fuels ré- fond du bain.
siduels, un prélavage a l’aide d’un solvant aromatique tel
Pour chaque série de mesures du temps d’écou-
que le toluène ou le xylène peut être nécessaire pour enle-
ver les résidus asphalténiques. lement, le contrôle de température du bain de liquide
0 ISO
doit être tel que, dans l’intervalle 15 “C à 100 “C, la savoir qu’un résultat correct obtenu avec une huile étalon
n’exclut pas la possibilité d’une compensation par combi-
température du liquide dans le bain ne varie pas de
.
naison des sources d’erreur possibles.
plus de + 0,02 “C par rapport à la température sélec-
-
tionnée, sur toute la longueur du viscosimètre, dans
l’intervalle entre chaque viscosimètre ou dans le lo-
7.2 La constante d’étalonnage, C, dépend de la va-
gement du thermomètre. Pour des températures en
leur de l’accélération de la pesanteur à l’endroit où
dehors de cet intervalle, la variation ne doit pas dé-
l’étalonnage est effectué. Cette valeur doit donc être
passer + 0,05 “C. indiquée par le laboratoire qui a fait l’étalonnage, en
même temps que la constante de l’appareil. Si I’ac-
célération de la pesanteur, g, à l’emplacement de la
6.4 Dispositif de mesure de la température, dans
l’intervalle 0 “C à 100 “C, soit des thermomètres mesure diffère de plus de 0,l % de cette valeur, cor-
étalonnés en verre et à liquide (annexe B) d’une pré- riger la constante d’étalonnage de la façon suivante:
cision minimale après correction de k 0,02 “C, soit
tout autre dispositif thermométrique de précision
équivalente ou supérieure. Lorsque deux thermomè-
où les indices 1 et 2 indiquent respectivement le la-
tres sont employés dans un même bain, ils doivent
boratoire d’étalonnage et le laboratoire de mesure.
donner les mêmes résultats à 0,04 “C près.
8 Mode opératoire général pour la
NOTE 8 Si des thermomètres étalonnés en verre et à Ii-
quide sont employés, il est recommandé d’utiliser deux
détermination de la viscosité cinématique
thermomètres.
8.1 Ajuster et maintenir le bain du viscosimètre à la
En dehors de l’intervalle 0 “C à 100 “C, il faut utiliser
température d’essai dans les limites fixées en 6.3, en
des thermomètres étalonnés en verre et à liquide
tenant compte des conditions indiquées dans I’an-
d’une précision minimale après correction de
nexe B et des corrections fournies sur les certificats
+ 0,05 “C. Lorsque deux thermomètres sont em-
d’étalonnage des thermomètres.
ployés dans un même bain, ils doivent donner les
mêmes résultats à + 0,l “C.
-
Les thermomètres doivent être maintenus en position
verticale dans les mêmes conditions d’immersion que
6.5 Dispositif de mesure du temps, ayant une
celles mises en œuvre lors de leur étalonnage.
sensibilité minimale de 0,l s, et une précision de
+ 0,07 % relatifs (voir annexe C) lorsqu’il est contrôlé NOTE 11 Pour une fiabilité maximale de la mesure des
températures, il est recommandé d’employer deux thermo-
sur des intervalles de 200 s et de 900 s.
mètres avec des certificats d’étalonnage valides (voir 6.4).
II est recommandé de les lire à l’aide d’un dispositif com-
NOTE 9 Les dispositifs électriques de mesure du temps
portant un objectif donnant un agrandissement d’au moins
peuvent être utilisés si la fréquence du courant est contrô-
x 5, monté de façon à éviter les erreurs de parallaxe.
lée avec une précision d’au moins 0,05 %. Les courants al-
ternatifs produits par certains réseaux publics sont contrôlés
de manière intermittente plutôt que continue, ce qui peut
8.2 Choisir un viscosimètre propre, sec, étalonné,
constituer une cause d’erreurs importantes dans la mesure
ayant une échelle qui encadre la viscosité cinématique
de la viscosité.
supposée (c’est-à-dire un capillaire assez large pour
un liquide très visqueux et un capillaire plus fin pour
7 Étalonnage et vérification
un liquide plus fluide). Le temps d’écoulement ne doit
pas être inférieur à 200 s ou au temps plus long indi-
7.1 Vérifier l’étalonnage des viscosimètres confor- qué dans I’ISO 3105.
mément au mode opératoire du laboratoire, en utili-
NOTE 12 Les détails opératoires varient selon les diffé-
sant une huile d’étalonnage certifiée (5.5). Si la
rents types de viscosimètres énumérés dans le
viscosité cinématique mesurée ne correspond pas, à
tableau A.1 . Les instructions opératoires sur ces différents
+ 0,35 % relatifs, à la valeur de référence, chaque
-
types sont données dans I’ISO 3105.
étape du mode opératoire doit être vérifiée, y
...