ISO 13473-3:2002
(Main)Characterization of pavement texture by use of surface profiles — Part 3: Specification and classification of profilometers
Characterization of pavement texture by use of surface profiles — Part 3: Specification and classification of profilometers
ISO 13473-3:2002 specifies requirements for profilometers used in pavement engineering in order to give meaningful and accurate measurement of micro-, macro- and megatexture characteristics of paved road and airfield surfaces. It also includes schemes for the classification of such profilometers with respect to their use and overall accuracy. The profilometers may be of any operational type. The scope of ISO 13473-3:2002 does not include profile analysis of machined surfaces. Also excluded from the scope is the profile analysis of road unevenness.
Caractérisation de la texture d'un revêtement de chaussée à partir de relevés de profils de la surface — Partie 3: Spécification et classification des appareils de mesure de profil
La présente partie de l'ISO 13473 spécifie les exigences relatives aux appareils de mesure de profil utilisés dans des études routières pour fournir des résultats significatifs et précis des caractéristiques de micro-, macro- et mégatexture des surfaces de chaussée et d'aérodrome revetues. Elle comprend également des éléments permettant de classer ces appareils en fonction de leur utilisation et de leur précision. Les appareils de mesure de profil peuvent être de types différents. Le domaine d'application de la présente norme ne comprend pas l'analyse des profils de surfaces obtenues à partir d'usinage mécanique. Sont également exclues de ce domaine d'application les analyses de profils réalisées pour caractériser les défauts d'uni d'une chaussée.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13473-3
First edition
2002-11-01
Characterization of pavement texture by use
of surface profiles —
Part 3:
Specification and classification of
profilometers
Caractérisation de la texture d'un revêtement de chaussée à partir de
relevés de profils de la surface —
Partie 3: Spécification et classification des appareils de mesure de profil
Reference number
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ii ISO 2002 – All rights reserved
Contents Page
1 Scope . 1
2 Normative reference . 1
3 Terms and definitions . 1
4 General classes of profilometers for texture measurement . 1
5 Types of measurements . 3
6 Specific performance requirements . 3
7 Calibration . 9
8 Reporting of specifications . 10
Annex
A Calibration surfaces . 11
Bibliography. 12
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ISO 2002 – All rights reserved iii
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.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 13473 may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 13473-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee
SC 1, Noise.
ISO 13473 consists of the following parts, under the general title Characterization of pavement texture by use of
surface profiles:
— Part 1: Determination of Mean Profile Depth
— Part 2: Terminology and basic requirements related to pavement texture profile analysis
— Part 3: Specification and classification of profilometers
Annex A of this part of ISO 13473 is for information only.
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iv ISO 2002 – All rights reserved
Introduction
Profilometers have been used in research on surface characteristics of pavements on roads and airfields since the
60's and have recently also been applied to general pavement surveys. Although most of the designs have been
based on laser sensor technology, the principles of operation, measurement and analyses have been and are very
different. This part of ISO 13473 is an attempt to facilitate the comparison of different profilometers and to specify
requirements needed when they are applied to pavement engineering.
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ISO 2002 – All rights reserved v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13473-3:2002(E)
Characterization of pavement texture by use of surface profiles —
Part 3:
Specification and classification of profilometers
1 Scope
This part of ISO 13473 specifies requirements for profilometers used in pavement engineering in order to give
meaningful and accurate measurement of pavement micro-, macro- and megatexture characteristics of paved road
and airfield surfaces. It also includes schemes for the classification of such profilometers with respect to their use and
overall accuracy. The profilometers may be of any operational type.
The scope of this part of ISO 13473 does not include profile analysis of machined surfaces. Also excluded from the
scope is the profile analysis of road unevenness.
NOTE 1 Profile analysis of machined surfaces is dealt with in other standards, for example ISO 3274, ISO 4287, ISO 4288,
ISO 5436-1, ISO 5436-2 and ISO 12085.
NOTE 2 Profile analysis of road unevenness is dealt with in ISO 8608.
NOTE 3 Throughout this part of ISO 13473, the use of the term “pavement” means “paved road or airfield surface”.
2 Normative reference
The following normative document contains provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 13473. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, this publication do not
apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 13473 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 ISO and IEC maintain registers of currently valid
International Standards.
ISO 13473-2:2002, Characterization of pavement texture by use of surface profiles — Part 2: Terminology and basic
requirements related to pavement texture profile analysis
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 13473, the terms and definitions given in ISO 13473-2 apply.
4 General classes of profilometers for texture measurement
4.1 Mobility
The classes of profilometers with respect to mobility are as follows (see also Table 1).
a) Mobile, high speed: Profilometers of this class are mounted on a vehicle and used at a driving speed of 60 km/h
or more. Such profilometers do not normally disturb other traffic.
b) Mobile, low speed: Profilometers of this class are mounted on a vehicle and used at a driving speed of less than
60 km/h. Although such profilometers are truly mobile, on high-speed roads they are often a nuisance to other
traffic.
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ISO 2002 – All rights reserved 1
c) Stationary, fast: Profilometers of this class are placed on the pavement each time a measurement is carried out,
but are able to move fast enough in order not to require that the pavement section be closed for a short time. An
example is a profilometer mounted on a trailer or other vehicle which must be stopped during measurement but
which, after some seconds, can move on to the next measuring location. Another example is a profilometer
operating at walking speed.
d) Stationary, slow: Profilometers of this class are placed on the pavement each time a measurement is carried
out, but operate so slowly that the pavement section must be closed to other traffic.
Table 1 — Classes of profilometers with respect to mobility
Fast Slow
Mobile operating speed: � 60 km/h operating speed: < 60 km/h
Stationary time on lane per single measurement: < 1 min time on lane per single measurement: � 1 min
4.2 Texture wavelength range
The classes of profilometers with respect to wavelength range classes are given in Table 2. The wavelengths are
expressed as one-third-octave-band centre wavelengths and the performance shall pertain to the entire band in
question.
Table 2 — Classes according to texture wavelength range
Values in millimetres
Wavelength range class
AB C D E F
Texture wavelength
0,05 to 0,16 0,20 to 0,50 0,63 to 2,0 2,5 to 50 63 to 200 250 to 500
range covered
2,5; 3,15; 4; 5;
One-third-octave bands 0,05; 0,063; 0,20; 0,25;
0,63; 0,80; 1,0; 6,3; 8; 10; 12,5; 63; 80; 100; 125; 250; 315; 400;
covered (centre 0,08; 0,10; 0,315; 0,40;
1,25; 1,6; 2,0 16; 20; 25; 31,5; 160; 200 500
wavelengths) 0,125; 0,16 0,50
40; 50
NOTE If, for example, a profilometer covers the range 0,3 mm to 100 mm, the range specification is written as wavelength range
class CD; if it covers the range 0,2 mm to 500 mm, it is a wavelength range class BF profilometer.
4.3 Pavement contact
Profilometers may be of two types depending on whether or not the sensor contacts the pavement.
a) Contact devices: The sensor makes contact with the measured surface.
b) Contactless devices: The sensor makes no contact with the measured surface.
4.4 Principle of operation
Profilometers may be based on different principles of operation, mainly pertaining to the type of sensor. The following
list may not be complete, but it indicates the preferred terms for the most common principles in current use.
a) Laser profilometer: A device utilizing an electro-optical sensor in which a laser beam is reflected against the
pavement, the spot of which is projected via optical lenses on a position-sensitive semiconductor transducer. The
sensor is moved along the surface to be measured, resulting in an electrical output signal proportional to the
height (elevation) of the laser spot on the surface as a function of distance.
b) Light-sectioning profilometer: A device utilizing either a narrow or an extended beam of light, creating on the
pavement a thin line or an intensively illuminated band with sharp light edges. The light may be flashed with a
very short exposure time or may shine continuously. A video camera monitors this light line or light edge from an
angle in relation to the light beam. In the xy- output of the camera sensor, the profile is distinguishable as the
transition between the light edges and the background. This device must not be moved during the time when the
profile is sampled, because the profile trace will then be blurred.
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2 ISO 2002 – All rights reserved
c) Stylus profilometer: A device using a stylus (needle) which touches the pavement and which is mechanically
connected to a displacement transducer. The latter may be of many different principles, but linear potentiometers
or linear variable differential transformers (LVDT) are the most common. The sensor is moved or stepped along
the surface to be measured, resulting in an electrical output signal proportional to the height (elevation) of the
contact spot on the surface as a function of distance.
d) Ultrasonic profilometer: A device utilizing an electro-acoustical sensor in which a beam of ultrasonic sound is
transmitted to the pavement and reflected from it. A microphone picks up the reflected sound, and the time
between the transmitted and received ultrasound is calculated and transformed into a corresponding distance.
The sensor is moved along the surface to be measured, resulting in an electrical output signal proportional to the
height (elevation) of the ultrasound-exposed spot on the surface as a function of distance.
5 Types of measurements
Examples of the most common types of measurements and analyses that are made with profilometers are the
following.
a) General recording of profile curves: This can be made for simple illustration purposes or for qualitative
assessment of the texture.
b) Measurement of mean profile depth (MPD): A method for the measurement of MPD is described in
ISO 13473-1. The MPD is used to assess the skid resistance speed gradient characteristics (see reference [1] in
the Bibliography).
c) Measurement of profile amplitude distributions: See ISO 13473-2 for definitions.
d) Other amplitude-related measurements from profile curves: Some profilometers provide r.m.s. values as an
output. It is also possible to present skewness and kurtosis. See ISO 13473-2 for definitions.
e) Texture spectrum measurement: Profile curves are often analysed in terms of their spectral content; this is
most often expressed as octave or one-third-octave band texture spectra. See ISO 13473-2 for definitions.
This part of ISO 13473 does not specify how measurements with profilometers shall be used or applied in special
cases. However, the above list gives some guidelines for further study. In particular, ISO 13473-2 specifies and
harmonizes terms and measures useful in pavement engineering.
6 Specific performance requirements
6.1 General
A profilometer system which produces an electrical signal that is proportional to the distance between a sensor
reference plane and the surface spot in question shall be used. The sensor may be a mechanical, acoustical or
electro-optical type of sensor or a video camera. The final output shall be linearly related to the texture profile and
linearity may be obtained either in hardware or software.
The profilometer system shall also provide means of moving the sensor along or across the surface at an elevation
(vertically) which is essentially constant over at least one full wavelength. However, this requirement is not applicable
when the profile is produced by a technique such as light sectioning, where the profile and its reference line or plane
are recorded instantaneously.
6.2 Vertical measuring range
The capability of the system to measure vertical displacement (profile and the vertical motion of the sensor as well)
shall meet the minimum requirements given in Table 3.
If the system has a range-tracking capability, i.e. the sensor carrier is displaced by a servo-mechanism to
approximately follow the longer wavelengths of the profile, the requirements of the sensor of mobile systems may be
relaxed to be the same as for stationary devices.
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ISO 2002 – All rights reserved 3
Table 3 — Minimum vertical measuring range
Values in millimetres
Wavelength range class
AB C D, E and F
Texture wavelength range covered 0,05 to 0,16 0,20 to 0,50 0,63 to 2,0 2,5 to 500
Mobile, high speed N.A. N.A. 50 60
Mobile, low speed N.A. 40 50 60
Stationary, fast N.A. 20 20 20
Stationary, slow 10 10 10 20
The indication N.A. (not applicable) means that there are no devices that reasonably will meet such requirements at the time of
publication of this part of ISO 13473.
NOTE The requirements given in Table3 are a compromise that attempts to satisfy conflicting requirements for vertical
resolution and the risk of out-of-range measurements. They are expected to satisfy most texture measuring needs on pavements
normally used on streets, roads and airfields. A single and unusually large irregularity may nevertheless drive the sensor out-of-
range, which may be acceptable if it does not occur too often (see 6.13). However, in cases where there is abnormally high
unevenness or megatexture, wider ranges may be needed.
6.3 Horizontal evaluation length
The horizontal evaluation length shall meet the minimum requirements given in Table 4. Over the “evaluation length”
the profile shall be continuously measured (dropouts accepted according to 6.13).
Table 4 — Minimum “uninterrupted” horizontal evaluation length
Values in millimetres
Wavelength range class
A BCD E F
Texture wavelength range covered 0,05 to 0,16 0,20 to 0,50 0,63 to 2,0 2,5 to 50 63 to 200 250 to 500
Mobile, high speed N.A. N.A. 20 200 1 000 2 000
Mobile, low speed N.A. 5 20 200 1 000 2 000
Stationary, fast N.A. 5 20 200 500 1 000
Stationary, slow 5 5 20 200 500 1 000
Note that in order to get the appropriate statistical representativity, several such evaluation lengths may be required.
The indication N.A. (not applicable) means that there are no devices that reasonably will meet such requirements at the time of
publishing of this part of ISO 13473.
Furthermore, over a distance up to the maximum wavelength, the level of the profilometer reference plane or line
shall not change significantly. This effect shall be included in the requirements for background noise. For example, if
a road vehicle carries the sensor, the vehicle shall not change its vertical position over this distance.
NOTE 1 The requirements given in Table 4 are a compromise between practicability and accuracy.
NOTE 2 One way to avoid the problem of vertical vehicle motion is to employ a so-called “Accelerometer-established inertial
profiling reference” which is achieved by mounting an accelerometer system to the vehicle body and integrating the acceleration
twice to obtain vehicle body displacement (see reference [2]).
NOTE 3 At the time of publication of this part of ISO 13473, work is underway to develop a Technical Specification describing
procedures for spectral analysis in more detail. In this work it is considered to increase the evaluation length requirement for
class F for mobile devices from 2m to 3m.
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4 ISO 2002 – All rights reserved
6.4 Vertical resolution
Profilometer sensors in systems measuring and presenting only profile curves, and those presenting only overall
values like MPD and ETD (as in ISO 13473-1), shall have a vertical resolution of 0,05 mm or better. If, however,
detailed parts of profiles are to be analysed, by zooming or similar techniques, the vertical resolution shall meet the
minimum requirements of Table 5.
Table 5 — Minimum vertical resolution
Values in millimetres
Wavelength range class
ABCD E F
Texture wavelength range covered 0,05 to 0,16 0,20 to 0,50 0,63 to 2,0 2,5 to 50 63 to 200 250 to 500
Minimum vertical resolution 0,001 0,003 0,01 0,03 0,04 0,05
NOTE For profilometer systems which rely on a digitized profile, the resolution is often (but not necessarily) equal to the
quantity represented by the least significant bit (LSB).
For profilometers used for texture spectrum analysis, vertical resolution shall meet the minimum requirements of
Table 5.
6.5 Nonlinearity
Vertical nonlinearity after the final signal processing shall be no greater than 2% of the range for wavelength range
classes D, E and F, and 5% for classes B and C. The performance for Class A is yet to be determined.
6.6 Horizontal resolution
The horizontal resolution, ∆x, shall meet the requirements of Table 6 over the entire vertical measuring range.
Horizontal resolution is determined in practice by the following characteristics according to type of device.
a) In the case of a contactless device, utilizing a laser or other electro-optical principle or a sensor based on sound
transmission, the spot of the radiation shall be such that its average diameter on the road surface shall be no
∆x
greater than . In this case, the effect
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13473-3
Première édition
2002-11-01
Caractérisation de la texture d'un
revêtement de chaussée à partir de relevés
de profils de la surface —
Partie 3:
Spécification et classification des appareils
de mesure de profil
Characterization of pavement texture by use of surface profiles —
Part 3: Specification and classification of profilometers
Numéro de référence
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Imprimé en Suisse
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ii ISO 2002 – Tous droits réservés
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Référence normative . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principales classes d'appareils de mesure de profil utilisés pour évaluer la texture . 2
5 Types de mesurages . 3
6 Exigences particulières en matière de performances des appareils . 4
7 Étalonnage . 10
8 Caractéristiques à consigner . 11
Annexe
A Surfaces étalon . 12
Bibliographie. 14
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ISO 2002 – Tous droits réservés iii
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.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l'ISO 13473 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.
La Norme internationale ISO 13473-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité
SC 1, Bruit.
L'ISO 13473 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Caractérisation de la texture d'un
revêtement de chaussée à partir de relevés de profils de la surface:
— Partie 1: Détermination de la profondeur moyenne du profil
— Partie 2: Terminologie et exigences de base relatives à l'analyse de profils de texture d'une surface de chaussée
— Partie 3: Spécification et classification des appareils de mesure de profil
L'annexe A de la présente partie de l'ISO 13473 est donnée uniquement à titre d'information.
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iv ISO 2002 – Tous droits réservés
Introduction
Les appareils de mesure de profil ont été utilisés pour la recherche des caractéristiques de surface des revêtements
des routes et aérodromes depuis les années 60 et ont été aussi récemment appliqués aux études des revêtements
de chaussée en général. Bien que la plupart des appareils reposent sur la technologie du capteur laser, les principes
de fonctionnement, mesurage et d'analyses ont été et restent très différents. La présente partie de l'ISO 13473 vise
à faciliter la comparaison des divers appareils de mesure de profil et à spécifier les exigences nécessaires lorsque
ces appareils sont utilisés pour caractériser les revêtements de chaussée.
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ISO 2002 – Tous droits réservés v
NORME INTERNATIONALE ISO 13473-3:2002(F)
Caractérisation de la texture d'un revêtement de chaussée à partir
de relevés de profils de la surface —
Partie 3:
Spécification et classification des appareils de mesure de profil
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 13473 spécifie les exigences relatives aux appareils de mesure de profil utilisés dans des
études routières pour fournir des résultats significatifs et précis des caractéristiques de micro-, macro- et
mégatexture des surfaces de chaussée et d’aérodrome revêtues. Elle comprend également des éléments
permettant de classer ces appareils en fonction de leur utilisation et de leur précision. Les appareils de mesure de
profil peuvent être de types différents.
Le domaine d'application de la présente partie de l'ISO 13473 ne comprend pas l'analyse des profils de surfaces
obtenues à partir d'usinage mécanique. Sont également exclues de ce domaine d'application les analyses de profils
réalisées pour caractériser les défauts d'uni d'une chaussée.
NOTE 1 L’analyse des profils de surfaces obtenues à partir d’usinage mécanique est traitée par d'autres normes, par exemple
ISO 3274, ISO 4287, ISO 4288, ISO 5436-1, ISO 5436-2 et ISO 12085.
NOTE 2 Les analyses de profils réalisées pour caractériser les défauts d’uni d’une chaussée sont traitées dans l'ISO 8608.
NOTE 3 Le terme «revêtement» dans la présente partie de l'ISO 13473 signifie la «surface de chaussée ou d’aérodrome
revêtue».
2Référence 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 13473. Pour les références datées, les amendements ultérieurs
ou les révisions de cette publication ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la
présente partie de l'ISO 13473 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 l'ISO et de la CEI possèdent le registre des Normes internationales en
vigueur.
ISO 13473-2:2002, Caractérisation de la texture d'un revêtement de chaussée à partir de relevés de profils de la
surface — Partie 2: Terminologie et exigences de base relatives à l'analyse de profils de texture d'une surface de
chaussée
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 13473, les termes et définitions donnés dans l'ISO 13473-2
s'appliquent.
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ISO 2002 – Tous droits réservés 1
4 Principales classes d'appareils de mesure de profil utilisés pour évaluer la texture
4.1 Mobilité
Les classes des appareils de mesure de profil en fonction de leur mobilité sont les suivantes (voir également
Tableau 1).
a) Mobile, vitesse élevée: Les appareils de cette classe équipent un véhicule et sont utilisés à une vitesse d'au
moins 60 km/h. Normalement, ces appareils ne perturbent pas le trafic.
b) Mobile, vitesse faible: Les appareils de cette classe équipent un véhicule et sont utilisés à une vitesse
inférieure à 60 km/h. Bien que ces appareils soient réellement mobiles, ils constituent souvent une perturbation
pour le trafic sur des routes à vitesse de circulation élevée.
c) Stationnaire, sous trafic: Les appareils de cette classe sont positionnés sur le revêtement à chaque fois qu'une
mesure est réalisée, mais peuvent se déplacer suffisamment rapidement pour ne pas rendre nécessaire une
fermeture de la section de route concernée. Par exemple un appareil monté sur une remorque ou sur un véhicule
qui doit être arrêté pendant la mesure, mais qui après quelques secondes peut se déplacer vers la position de
mesure suivante, fait partie de cette classe. Un appareil fonctionnant à la vitesse de la marche en est un autre
exemple.
d) Stationnaire, hors trafic: Les appareils de cette classe sont placés sur le revêtement pour chaque mesurage
mais fonctionnent si lentement que la section de chaussée explorée doit être fermée à tout trafic.
Tableau 1 — Classes d'appareils de mesure de profil en fonction de leur mobilité
Sous trafic Hors trafic
Mobile vitesse de régime: � 60 km/h vitesse de régime: < 60 km/h
temps passé sur la voie pour un seul mesurage: temps passé sur la voie pour un seul mesurage:
Stationnaire
< 1 min � 1 min
4.2 Domaine de longueur d'onde de texture
Les classes des appareils de mesure de profil en fonction des classes de longueur d'onde sont données dans le
Tableau 2. Les longueurs d'ondes sont exprimées en longueurs d'ondes centrales de bandes de tiers d'octave et les
performances de l'appareil doivent se rattacher à la totalité de la bande indiquée.
Tableau 2 — Classes correspondant au domaine de longueur d'onde de la texture
Valeurs en millimètres
Classe du domaine de longueur d'onde
AB C D E F
Étendue de longueur
d'onde de la texture 0,05 à 0,16 0,20 à 0,50 0,63 à 2,0 2,5 à 50 63 à 200 250 à 500
couverte
2,5; 3,15; 4; 5;
Bandes de tiers d'octave 0,05; 0,063; 0,20; 0,25;
0,63; 0,80; 1,0; 6,3; 8; 10; 12,5; 63; 80; 100; 125; 250; 315; 400;
couvertes (longueurs 0,08; 0,10; 0,315; 0,40;
1,25; 1,6; 2,0 16; 20; 25; 31,5; 160; 200 500
d'ondes centrales) 0,125; 0,16 0,50
40; 50
NOTE Si, par exemple, un appareil couvre le domaine compris entre 0,3 mm et 100 mm, la caractéristique du domaine de
longueur d'onde couvert appartient à la classe CD; si cet appareil couvre le domaine compris entre 0,2 mm et 500 mm, c'est un
appareil qui appartient à la classe BF.
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4.3 Liaison avec la surface
Les appareils de mesure de profil peuvent être de deux types selon que le capteur est en contact ou non avec le
revêtement.
a) Appareils avec contact: Le capteur reste en contact avec la surface mesurée.
b) Appareils sans contact: Le capteur n'est pas en contact direct avec la surface mesurée.
4.4 Principe de fonctionnement
Les appareils de mesure de profil peuvent fonctionner suivant différents principes dépendant, la plupart du temps, du
type de capteur utilisé. La liste suivante peut ne pas être exhaustive, mais elle indique les termes à utiliser pour les
systèmes opérationnels les plus courants.
a) Appareil à laser: Cet appareil utilise un capteur électro-optique dans lequel un rayon laser se reflète sur la
surface du revêtement. Le point de contact de ce rayon sur cette surface est projeté à travers une lentille optique
sur une surface photo-sensible à semi-conducteur. Le capteur, déplacé le long de la surface à mesurer, fournit un
signal électrique, proportionnel à la hauteur (élévation) du point de contact du rayon laser avec la surface de la
chaussée, en fonction de la distance horizontale parcourue par le capteur.
b) Appareil générant une discontinuité lumineuse: Appareil utilisant un pinceau de lumière étroit ou étendu,
créant sur le revêtement une ligne fine ou une bande très éclairée avec des bords lumineux nettement découpés.
Cette lumière peut-être soit projetée pendant un temps très court soit diffusée en continu. Une caméra vidéo
enregistre cette ligne ou ces bords lumineux suivant un certain angle par rapport à l'éclairage incident. Dans la
sortie xy- fournie par la caméra, le profil apparaît comme la limite entre les bords lumineux et l'arrière-plan. Cet
appareil ne doit pas être déplacé pendant l'échantillonnage du profil sous peine de rendre flou ce dernier.
c) Appareil à stylet: Appareil utilisant un stylet (aiguille) en contact avec la surface et lié mécaniquement avec un
capteur de déplacement. Ce dernier peut fonctionner suivant différents principes mais les potentiomètres
linéaires ou les transformateurs différentiels à variation linéaire (LVDT) sont les plus utilisés. Le capteur, déplacé
le long de la surface à mesurer, fournit en fonction de la distance, un signal électrique proportionnel à la hauteur
(élévation) du point de contact sur la surface.
d) Appareil à ultrasons: Appareil utilisant un capteur électro-acoustique transmettant un pinceau d'ultrasons sur le
revêtement qui le réfléchit. Un microphone récupère les sons réfléchis. Les écarts de temps calculés entre
l'émission et la réception de ces ultrasons sont alors transformés en distances. Le capteur, déplacé le long de la
surface à mesurer, fournit en fonction de la distance parcourue, un signal électrique proportionnel à la hauteur
(élévation) du point de la surface exposé aux ultrasons.
5 Types de mesurages
Les mesurages et analyses les plus couramment réalisés avec des appareils de mesure de profil sont les suivants.
a) Enregistrement général des courbes de profils: Cela peut être réalisé pour illustrer ou pour estimer la qualité
de la texture.
b) Mesurage de la profondeur moyenne de profil (PMP): Une méthode pour mesurer la PMP est décrite dans
l'ISO 13473-1. La PMP est utilisée pour estimer la pente de la décroissance de l'adhérence en fonction de la
vitesse (voir la référence [1] de la Bibliographie).
c) Mesurage des distributions d'amplitude du profil: Voir l'ISO 13473-2 pour les définitions.
d) Autres mesurages d'amplitude à partir des courbes de profil: Certains appareils fournissent des valeurs
quadratiques moyennes (VQM) comme signaux de sortie. Il est aussi possible de calculer les facteurs
d'asymétrie («skewness») et d'aplatissement («kurtosis») de la distribution des élévations du profil. Voir
l'ISO 13473-2 pour les définitions.
e) Mesurage de spectre de texture: Les courbes de profil sont également analysées en fonction de leur contenu
spectral très souvent exprimé par des spectres de texture par bandes d'octave ou de tiers d'octave. Voir
l’ISO 13473-2 pour les définitions.
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La présente partie de l'ISO 13473 ne spécifie pas comment les mesurages réalisés avec les appareils de mesure de
profil doivent être utilisés dans les cas spéciaux. Cependant la liste ci-dessus donne quelques points de repères
pour des études ultérieures. En particulier l'ISO 13473-2 spécifie et harmonise les termes et les mesures utiles pour
les études routières.
6 Exigences particulières en matière de performances des appareils
6.1 Généralités
Un appareil produisant un signal électrique proportionnel à la distance entre le plan de référence du capteur et le
point de la surface à mesurer doit être utilisé. Le capteur peut être de type mécanique, acoustique, électro-optique
ou constitué d'une caméra vidéo. Le signal de sortie doit être relié linéairement au profil de texture et cette linéarité
peut être obtenue soit directement soit par calcul.
L'appareil doit également fournir le moyen de déplacer le capteur en long ou en travers sur la surface à évaluer à une
hauteur restant constante sur au moins une longueur d'onde entière. Cependant cette restriction ne s'applique pas
lorsque le profil est produit par une technique à discontinuité lumineuse qui enregistre instantanément le profil et sa
référence (ligne ou plan).
6.2 Étendue de mesure verticale
La capacité du système à mesurer un déplacement vertical (du profil comme du capteur) doit respecter les
exigences minimales indiquées dans le Tableau 3.
Tableau 3—Étendue minimale de mesurage vertical
Valeurs en millimètres
Classe du domaine de longueur d'onde
A B C D, E et F
Étendue de longueur d'onde de la texture
0,05 à 0,16 0,20 à 0,50 0,63 à 2,0 2,5 à 500
couverte
Mobile, vitesse élevée N.A. N.A. 50 60
Mobile, vitesse faible N.A. 40 50 60
Stationnaire, sous trafic N.A. 20 20 20
Stationnaire, hors trafic 10 10 10 20
L'indication N.A. (non applicable) signifie qu'aucun dispositif ne satisfera raisonnablement à ces exigences au moment de la
publication de la présente partie de l'ISO 13473.
Si le système possède une étendue de mesure adaptable, c'est-à-dire si le support du capteur peut suivre
approximativement les plus grandes longueurs d'ondes du profil grâce à un servomécanisme, les exigences
minimales relatives au capteur d'un système mobile peuvent être ramenées à celles d'un appareil stationnaire.
NOTE Les exigences données au Tableau 3 sont un compromis permettant de satisfaire des exigences conflictuelles entre la
résolution verticale et le risque d'avoir des points sortant du domaine de mesure. Ces exigences devraient satisfaire la plupart des
besoins liés à la mesure de la texture des revêtements utilisés habituellement pour les rues, routes et pistes d'aéroports. Une
irrégularité simple et anormalement importante pourra cependant conduire le capteur dans une position extérieure au domaine de
mesure. Cela restera acceptable si cela n'arrive pas trop souvent (voir 6.13). Cependant, dans des cas de défauts d'uni ou de
mégatexture anormalement élevés, il pourra être nécessaire d'utiliser des étendues de mesure plus importantes.
6.3 Longueur d'évaluation horizontale
La longueur d'évaluation horizontale doit satisfaire aux exigences minimales du Tableau 4. Le profil doit être relevé
en continu sur la «longueur d'évaluation» (les valeurs erronées sont acceptées selon 6.13).
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Tableau 4 — Longueur minimale d'évaluation horizontale sans interruption
Valeurs en millimètres
Classe du domaine de longueur d'onde
AB C D E F
Étendue de longueur d'onde de la
0,05 à 0,16 0,20 à 0,50 0,63 à 2,0 2,5 à50 63 à 200 250 à 500
texture couverte
Mobile, vitesse élevée N.A. N.A. 20 200 1 000 2 000
Mobile, vitesse faible N.A. 5 20 200 1 000 2 000
Stationnaire, sous trafic N.A. 5 20 200 500 1 000
Stationnaire, hors trafic 5 5 20 200 500 1 000
NOTE Pour obtenir la représentativité statistique appropriée, plusieurs longueurs d’évaluation identiques à celles indiquées ci-
dessus peuvent être nécessaires.
L’indication N.A. (non applicable) signifie qu’aucun dispositif ne satisfera raisonnablement à ces exigences au moment de la
publication de la présente partie de l'ISO 13473.
Par ailleurs, sur une distance au moins égale à la longueur d'onde maximale, le niveau horizontal de référence de
l'appareil de mesure du profil ne doit pas changer de façon significative. Cet effet doit faire partie des exigences
concernant le bruit de fond. Par exemple, si un véhicule routier transporte le capteur, ce véhicule ne doit pas changer
de position verticale sur cette distance.
NOTE 1 Les exigences données au Tableau 4 sont un compromis entre exactitude et facilité d'usage.
NOTE 2 Pour éviter le problème du déplacement vertical du véhicule, un moyen consiste à monter un accéléromètre sur le
support du capteur fixé sur le véhicule et à intégrer deux fois l'accélération pour obtenir le déplacement vertical de ce support (voir
la référence [2]).
NOTE 3 Au moment de la publication de la présente partie de l'ISO 13473, des travaux sont en cours pour développer une
Spécification technique qui décrit avec plus de détails les procédures d’analyse spectrale. Dans ces travaux, il est décidé
d’augmenter l’exigence concernant la longueur d’évaluation pour la classe F des dispositifs mobiles de 2m à .3m
6.4 Résolution verticale
Les capteurs des appareils de mesure de profil qui fournissent seulement des courbes de profil ou des valeurs
globales comme des PMP ou des PTE (profondeur de texture estimée de l'ISO 13473-1), doivent avoir une
résolution verticale inférieure ou égale à 0,05 mm. Si, cependant, des détails du profil doivent être analysés par
agrandissement ou utilisation de techniques similaires, la résolution verticale doit respecter les exigences minimales
indiquées dans le Tableau 5.
Tableau 5 — Résolution verticale minimale
Valeurs en millimètres
Classe du domaine de longueur d'onde
ABCD E F
Étendue de longueur d'onde de la
0,05 à 0,16 0,20 à 0,50 0,63 à 2,0 2,5 à 50 63 à 200 250 à 500
texture couverte
Résolution verticale minimale 0,001 0,003 0,01 0,03 0,04 0,05
NOTE Pour les appareils de mesure de profil qui utilisent un profil numérisé, la résolution est souvent (mais pas
obligatoirement) égale à la grandeur représentée par le bit le moins significatif.
Dans le cas des appareils de mesure de profil utilisés pour des analyses spectrales de la texture, la résolution
verticale doit respecter les exigences minimales spécifiées dans le Tableau 5.
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6.5 Non-linéarité
À l'issue du traitement du signal, la non-linéarité verticale ne doit pas être supérieure à 2% du domaine de longueur
5%
d'onde pour les classes D, E et F, et à pour les classes B et C. La performance de la classe A doit encore être
déterminée.
6.6 Résolution horizontale
La résolution horizontale, ∆x, doit respecter les exigences du Tableau 6 sur toute la plage de mesurage vertical. La
résolution horizontale est déterminée, en pratique, par les caractéristiques suivantes, en fonction du type d'appareil
utilisé.
a) Dans le cas d'un appareil sans contact, utilisant un laser ou un autre principe électro-optique ou un capteur basé
sur la transmission du son, la tache formée par le rayonnement sur la surface de la chaussée doit être telle que
son diamètre moyen ne soit pas plus grand que ∆x. Dans ce cas, la tache effective est celle contenue dans une
1)
zone délimitée dans laquelle l'intensité de la tache est égale à 1/e(environ 37 %) de l'intensit
...
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