ISO 5167-2:2022
(Main)Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full - Part 2: Orifice plates
Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full - Part 2: Orifice plates
This document specifies the geometry and method of use (installation and operating conditions) of orifice plates when they are inserted in a conduit running full to determine the flow rate of the fluid flowing in the conduit. This document also provides background information for calculating the flow rate and is applicable in conjunction with the requirements given in ISO 5167‑1. This document is applicable to primary devices having an orifice plate used with flange pressure tappings, or with corner pressure tappings, or with D and D/2 pressure tappings. Other pressure tappings such as “vena contracta” and pipe tappings are not covered by this document. This document is applicable only to a flow which remains subsonic throughout the measuring section and where the fluid can be considered as single phase. It is not applicable to the measurement of pulsating flow[1]. It does not cover the use of orifice plates in pipe sizes less than 50 mm or more than 1 000 mm, or where the pipe Reynolds numbers are below 5 000.
Mesurage de débit des fluides au moyen d'appareils déprimogènes insérés dans des conduites en charge de section circulaire — Partie 2: Diaphragmes
Le présent document spécifie la géométrie et le mode d’emploi (conditions d’installation et d’utilisation) de diaphragmes insérés dans une conduite en charge dans le but de déterminer le débit du fluide s’écoulant dans cette conduite. Le présent document fournit également des informations de fond nécessaires au calcul de ce débit et il convient de l’utiliser conjointement avec les exigences stipulées dans l’ISO 5167‑1. Le présent document est applicable aux éléments primaires équipés d’un diaphragme utilisé avec des prises de pression à la bride ou des prises de pression dans les angles ou des prises de pression à D et à D/2. D’autres prises de pression, telles que des prises de pression «vena contracta» ou des prises de tuyauterie ne sont pas traitées dans le présent document. Le présent document est applicable uniquement à un écoulement qui reste subsonique dans tout le tronçon de mesurage et où le fluide peut être considéré comme monophasique. Elle n’est pas applicable au mesurage d’un écoulement pulsé.[1] Elle ne couvre pas l’utilisation de diaphragmes dans des conduites de diamètre inférieur à 50 mm ou supérieur à 1 000 mm ni pour des nombres de Reynolds rapportés au diamètre de la conduite inférieurs à 5 000.
General Information
Relations
Overview
ISO 5167-2:2022 - part of the ISO 5167 series - defines how to measure fluid flow in full circular conduits using orifice plates as differential-pressure primary devices. The standard specifies orifice-plate geometry, allowable pressure-tap locations, installation and operating conditions, and the calculation background (discharge coefficients, expansibility factors and uncertainty). It applies only to subsonic, single‑phase flows and is intended to be used together with ISO 5167‑1 (general principles).
Key topics and technical requirements
- Orifice plate geometry and manufacture: required shapes, edge forms, thickness limits and material/manufacture considerations for reliable measurement.
- Pressure tappings covered: flange tappings, corner tappings, and D / D/2 tappings. (Other tappings such as “vena contracta” and pipe tappings are excluded.)
- Calculation basis: mass and volumetric flow are derived from the measured differential pressure together with the discharge coefficient (C), expansibility factor (ε), fluid density (ρ), orifice diameter (d) and beta ratio (β).
- Limits of use: not applicable for pulsating flow; pipe sizes < 50 mm or > 1 000 mm are excluded; Reynolds numbers below 5 000 are excluded; flow must remain subsonic and single‑phase.
- Installation requirements: minimum upstream/downstream straight lengths, pipe circularity/cylindricity, carrier rings and gasket/fixing methods to minimise measurement errors.
- Flow conditioners: guidance on acceptable flow straighteners (e.g., tube bundles, Zanker-type plates) to stabilise upstream profiles where required.
- Calibration and uncertainty: procedures for flow calibration of orifice meters, test-facility and meter installation guidance, and methods for uncertainty analysis.
- Supplementary material: informative annexes provide tables of discharge coefficients/expansibility factors and details about flow conditioners.
Practical applications and who uses this standard
ISO 5167-2 is used by:
- Flow metrology and instrumentation engineers specifying or verifying orifice‑plate meters.
- Calibration laboratories conducting flow calibrations and uncertainty analysis.
- Process, petrochemical, water/wastewater, and utility engineers requiring standardized differential‑pressure flow measurement.
- Procurement and QA teams ensuring installed meters meet recognized international measurement requirements.
Using ISO 5167-2 helps achieve repeatable, traceable flow measurements, reduce installation-related errors, and support coherent uncertainty estimates for process control, custody transfer and regulatory reporting.
Related standards
- ISO 5167-1 (general principles and requirements)
- ISO 4006 (vocabulary and symbols)
- ISO 5168 (uncertainty evaluation procedures)
- ISO/IEC Guide 98-3 (GUM - expression of uncertainty)
Keywords: ISO 5167-2:2022, orifice plate flow measurement, differential pressure devices, discharge coefficient, flow calibration, pressure tappings, Reynolds number, installation requirements, flow conditioners.
Frequently Asked Questions
ISO 5167-2:2022 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-section conduits running full - Part 2: Orifice plates". This standard covers: This document specifies the geometry and method of use (installation and operating conditions) of orifice plates when they are inserted in a conduit running full to determine the flow rate of the fluid flowing in the conduit. This document also provides background information for calculating the flow rate and is applicable in conjunction with the requirements given in ISO 5167‑1. This document is applicable to primary devices having an orifice plate used with flange pressure tappings, or with corner pressure tappings, or with D and D/2 pressure tappings. Other pressure tappings such as “vena contracta” and pipe tappings are not covered by this document. This document is applicable only to a flow which remains subsonic throughout the measuring section and where the fluid can be considered as single phase. It is not applicable to the measurement of pulsating flow[1]. It does not cover the use of orifice plates in pipe sizes less than 50 mm or more than 1 000 mm, or where the pipe Reynolds numbers are below 5 000.
This document specifies the geometry and method of use (installation and operating conditions) of orifice plates when they are inserted in a conduit running full to determine the flow rate of the fluid flowing in the conduit. This document also provides background information for calculating the flow rate and is applicable in conjunction with the requirements given in ISO 5167‑1. This document is applicable to primary devices having an orifice plate used with flange pressure tappings, or with corner pressure tappings, or with D and D/2 pressure tappings. Other pressure tappings such as “vena contracta” and pipe tappings are not covered by this document. This document is applicable only to a flow which remains subsonic throughout the measuring section and where the fluid can be considered as single phase. It is not applicable to the measurement of pulsating flow[1]. It does not cover the use of orifice plates in pipe sizes less than 50 mm or more than 1 000 mm, or where the pipe Reynolds numbers are below 5 000.
ISO 5167-2:2022 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 17.120.10 - Flow in closed conduits. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
ISO 5167-2:2022 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to ISO 9924-1:2016, ISO 5167-2:2003. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5167-2
Second edition
2022-06
Measurement of fluid flow by means of
pressure differential devices inserted
in circular cross-section conduits
running full —
Part 2:
Orifice plates
Mesurage de débit des fluides au moyen d'appareils déprimogènes
insérés dans des conduites en charge de section circulaire —
Partie 2: Diaphragmes
Reference number
© ISO 2022
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
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CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
4 Principles of the method of measurement and computation . 2
5 Orifice plates . 2
5.1 Description . 2
5.1.1 General . 2
5.1.2 General shape . 2
5.1.3 Upstream face A . 3
5.1.4 Downstream face B . 4
5.1.5 Thicknesses E and e . 4
5.1.6 Angle of bevel, α . 5
5.1.7 Edges G, H and I . 5
5.1.8 Diameter of orifice, d . 5
5.1.9 Bidirectional plates . 6
5.1.10 Material and manufacture . 6
5.2 Pressure tappings . 6
5.2.1 General . 6
5.2.2 Orifice plate with D and D/2 tappings or flange tappings . 6
5.2.3 Orifice plate with corner tappings . 8
5.3 Coefficients and corresponding uncertainties of orifice plates . 11
5.3.1 Limits of use . 11
5.3.2 Coefficients .12
5.3.3 Uncertainties .13
5.4 Pressure loss, Δϖ . 14
6 Installation requirements .15
6.1 General . 15
6.2 Minimum upstream and downstream straight lengths for installation between
various fittings and the orifice plate . 16
6.3 Flow conditioners . 21
6.3.1 General . 21
6.3.2 19-tube bundle flow straightener (1998) . 21
6.3.3 The Zanker flow conditioner plate . 27
6.4 Circularity and cylindricality of the pipe .28
6.5 Location of orifice plate and carrier rings .29
6.6 Method of fixing and gaskets . 30
7 Flow calibration of orifice meters .30
7.1 General .30
7.2 Test facility . 31
7.3 Meter installation . . 31
7.4 Design of the test programme . 31
7.5 Reporting the calibration results . 31
7.6 Uncertainty analysis of the calibration . 32
7.6.1 General . 32
7.6.2 Uncertainty of the test facility . 32
7.6.3 Uncertainty of the orifice meter . 32
Annex A (informative) Tables of discharge coefficients and expansibility [expansion]
factors .33
Annex B (informative) Flow conditioners .47
iii
Bibliography .52
iv
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
ISO 5167-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 30, Measurement of fluid flow in closed conduits,
Subcommittee SC 2, Pressure differential devices, in collaboration with the European Committee for
Standardization (CEN) Technical Committee CEN/SS F05, Measuring instruments, in accordance with
the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition of ISO 5167-2 cancels and replaces the first edition (ISO 5167-2:2003), which has
been technically revised.
The main changes are as follows:
— a revised maximum orifice edge thickness is given for β < 0,2;
— a correction has been made to the required spacing between two 45° bends for which the straight
length upstream of an orifice plate is stated;
— a clearer specification has been given for the tee for which the straight length upstream of an orifice
plate is stated;
— flow calibration of orifice plates is included;
— there is improved wording of the rules for spacing of multiple fittings but no change in actual
requirements.
A list of all parts in the ISO 5167 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
Introduction
ISO 5167, consisting of six parts, covers the geometry and method of use (installation and operating
conditions) of orifice plates, nozzles, Venturi tubes, cone meters and wedge meters when they are
inserted in a conduit running full to determine the flow rate of the fluid flowing in the conduit. It also
gives necessary information for calculating the flow rate and its associated uncertainty.
ISO 5167 (all parts) is applicable only to pressure differential devices in which the flow remains
subsonic throughout the measuring section and where the fluid can be considered as single-phase, but
is not applicable to the measurement of pulsating flow. Furthermore, each of these devices can only be
used uncalibrated in accordance with this standard within specified limits of pipe size and Reynolds
number, or alternatively they can be used across their calibrated range.
ISO 5167 (all parts) deals with devices for which direct calibration experiments have been made,
sufficient in number, spread and quality to enable coherent systems of application to be based on
their results and coefficients to be given with certain predictable limits of uncertainty. ISO 5167 also
provides methodology for bespoke calibration of differential pressure meters.
The devices introduced into the pipe are called primary devices. The term primary device also includes
the pressure tappings. All other instruments or devices required to facilitate the instrument readings
are known as secondary devices, and the flow computer that receives these readings and performs
the algorithms is known as a tertiary device. ISO 5167 (all parts) covers primary devices; secondary
devices (see ISO 2186) and tertiary devices will be mentioned only occasionally.
Aspects of safety are not dealt with in ISO 5167-1 to ISO 5167-6. It is the responsibility of the user to
ensure that the system meets applicable safety regulations.
vi
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5167-2:2022(E)
Measurement of fluid flow by means of pressure
differential devices inserted in circular cross-section
conduits running full —
Part 2:
Orifice plates
1 Scope
This document specifies the geometry and method of use (installation and operating conditions) of
orifice plates when they are inserted in a conduit running full to determine the flow rate of the fluid
flowing in the conduit.
This document also provides background information for calculating the flow rate and is applicable in
conjunction with the requirements given in ISO 5167-1.
This document is applicable to primary devices having an orifice plate used with flange pressure
tappings, or with corner pressure tappings, or with D and D/2 pressure tappings. Other pressure
tappings such as “vena contracta” and pipe tappings are not covered by this document. This document
is applicable only to a flow which remains subsonic throughout the measuring section and where the
[1]
fluid can be considered as single phase. It is not applicable to the measurement of pulsating flow . It
does not cover the use of orifice plates in pipe sizes less than 50 mm or more than 1 000 mm, or where
the pipe Reynolds numbers are below 5 000.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements 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 4006, Measurement of fluid flow in closed conduits — Vocabulary and symbols
ISO 5167-1, Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular-cross
section conduits running full — Part 1: General principles and requirements
ISO 5168, Measurement of fluid flow — Procedures for the evaluation of uncertainties
ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM: 1995)
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this document, the terms, definitions and symbols given in ISO 4006 and ISO 5167-1
apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Principles of the method of measurement and computation
The principle of the method of measurement is based on the installation of an orifice meter into
a pipeline in which a fluid is running full. The presence of the orifice plate causes a static pressure
difference between the upstream and downstream sides of the plate. The mass flow rate, q , can be
m
determined using Formula (1):
C π
q = ερdp2Δ (1)
m 1
4 4
1−β
The uncertainty limits can be calculated using the procedure given in ISO 5167-1:2022, Clause 8.
Computation of the mass flow rate, which is an arithmetic process, can be performed by replacing the
different terms on the right-hand side of the basic Formula (1) by their numerical values.
Similarly, the value of volume flow rate, q , is calculated from Formula (2):
V
q
m
q = (2)
V
ρ
where ρ is the fluid density at the temperature and pressure for which the volume is stated.
As will be seen later in this document, the discharge coefficient, C, is dependent on the Reynolds number,
Re, (see ISO 5167-1:2022, 3.3.2), which is itself dependent on q , and has to be obtained by iteration
m
(see ISO 5167-1:2022, Annex A, for guidance regarding the choice of the iteration procedure and initial
estimates).
The diameters d and D used in Formula (1) (since D is required to calculate β) are the values of the
diameters at working conditions. Measurements taken at any other conditions should be corrected
for any possible expansion or contraction of the orifice plate and the pipe due to the values of the
temperature and pressure of the fluid during the measurement.
It is necessary to know the density and the viscosity of the fluid at the working conditions. In the case
of a compressible fluid, it is also necessary to know the isentropic exponent of the fluid at working
conditions.
5 Orifice plates
5.1 Description
5.1.1 General
The various types of standard orifice meter designs are similar and therefore only a single description
is needed. Each type of standard orifice meter design is characterized by the arrangement of the
pressure tappings.
‘Orifice plate’ can refer just to the plate or to the whole meter; where it is important to be clear that the
plate and pipework are meant, ‘orifice meter’ can be used.
NOTE Limits of use are given in 5.3.1.
The axial plane cross-section of a standard orifice plate is shown in Figure 1.
The letters given in the following text refer to the corresponding references in Figure 1.
5.1.2 General shape
5.1.2.1 The part of the plate inside the pipe shall be circular and concentric with the pipe centreline.
The faces of the plate shall always be flat and parallel.
5.1.2.2 Unless otherwise stated, the following requirements apply only to that part of the plate
located within the pipe.
5.1.2.3 Care shall be taken in the design of the orifice plate and its installation to ensure that plastic
buckling and elastic deformation of the plate, due to the magnitude of the differential pressure or of any
other stress, do not cause the slope of the straight line specified in 5.1.3.1 to exceed 1 % under working
conditions.
Traditionally, many differential pressure systems had a maximum differential pressure limit of 50 kPa
(500 mbar). With modern digital differential pressure instrumentation, a higher maximum differential
pressure is possible, provided that the plate material, plate thickness, and method of support are
sufficient to prevent bending or buckling.
NOTE Further information is given in ISO/TR 9464:2008, 5.2.5.1.2.3.
Key
1 upstream face A
2 downstream face B
a
Direction of flow.
Figure 1 — Standard orifice plate
5.1.3 Upstream face A
5.1.3.1 The upstream face A of the plate shall be flat when the plate is installed in the pipe with zero
differential pressure across it. Provided that it can be shown that the method of mounting does not
distort the plate, this flatness may be measured with the plate removed from the pipe. Under these
circumstances, the plate may be considered to be flat when the maximum gap between the plate and a
straight edge of length D laid across any diameter of the plate (see Figure 2) is less than 0,005(D – d)/2,
i.e. the slope is less than 0,5 % when the orifice plate is examined prior to insertion into the meter line.
As can be seen from Figure 2, the critical area is in the vicinity of the orifice bore. The uncertainty
requirements for this dimension can be met using feeler gauges.
Key
1 orifice plate outside diameter
2 pipe inside diameter, D
3 straight edge
4 orifice
5 departure from flatness (measured at edge of orifice)
Figure 2 — Orifice plate-flatness measurement
−4
5.1.3.2 The upstream face of the orifice plate shall have a roughness criterion Ra < 10 d within a
circle of diameter not less than D and which is concentric with the orifice. In all cases, the roughness of
the upstream face of the orifice plate shall not be such that it affects the edge sharpness measurement.
If, under working conditions, the plate does not fulfil the specified conditions, it shall be repolished or
cleaned to a diameter of at least D.
5.1.3.3 Where possible, it is useful to provide a distinctive mark which is visible even when the orifice
plate is installed to show that the upstream face of the orifice plate is correctly installed relative to the
direction of flow.
5.1.4 Downstream face B
5.1.4.1 The downstream face B shall be flat and parallel with the upstream face (see also 5.1.5.4).
5.1.4.2 Although it may be convenient to manufacture the orifice plate with the same surface finish
on each face, it is unnecessary to provide the same high-quality finish for the downstream face as for
the upstream face (see Reference [5]; but also see 5.1.9).
5.1.4.3 The flatness and surface condition of the downstream face may be judged by visual inspection.
5.1.5 Thicknesses E and e
5.1.5.1 The thickness e of the orifice shall be between 0,005D and 0,02D and shall always be less than
0,1d.
5.1.5.2 The difference between the values of e measured at any point on the orifice shall not be
greater than 0,001D.
5.1.5.3 The thickness E of the plate shall be between e and 0,05D.
However, when 50 mm ≤ D ≤ 64 mm, a thickness E up to 3,2 mm is acceptable.
It shall also meet the requirements of 5.1.2.3.
5.1.5.4 If D ≥ 200 mm, the difference between the values of E measured at any point of the plate shall
not be greater than 0,001D. If D < 200 mm, the difference between the values of E measured at any point
of the plate shall not be greater than 0,2 mm.
5.1.6 Angle of bevel, α
5.1.6.1 If the thickness, E, of the plate exceeds the thickness e of the orifice, the plate shall be bevelled
on the downstream side. The bevelled surface shall be well finished.
5.1.6.2 The angle of bevel, α, shall be 45° ± 15°.
5.1.7 Edges G, H and I
5.1.7.1 The upstream edge G shall not have wire-edges or burrs.
NOTE A burr is a small sharp piece of metal typically left behind after a manufacturing process. A wire-edge
is a burr which extends along a significant part of an edge.
5.1.7.2 The upstream edge G shall be sharp. It is considered so if the edge radius is not greater than
0,000 4d.
If d ≥ 25 mm, this requirement can generally be considered as satisfied by visual inspection, by checking
that the edge does not reflect a beam of light when viewed with the naked eye.
If d < 25 mm, visual inspection is insufficient. Alternatively, a flow calibration can be performed, in
accordance with Clause 7.
If there is any doubt as to whether this requirement is met, the edge radius shall be measured.
5.1.7.3 The upstream edge shall be square; it is considered to be so when the angle between the
orifice bore and the upstream face of the orifice plate is 90° ± 0,3°. The orifice bore is the region of the
orifice plate between edges G and H.
5.1.7.4 The downstream edges H and I are within the separated flow region and hence the
requirements for their quality are less stringent than those for edge G. This being the case, small defects
(for example, a single nick) are acceptable.
5.1.7.5 Various small non-conformities to the sharp inlet edge G, such as a small nick or partial wear
on a small segment of the orifice circumference, do not necessarily produce significant flow prediction
biases (see Reference [5]). However, as it is not possible to quantify the effect of all possible non-
conformities that may be encountered in service, a plate that is out of specification should be evaluated,
and if necessary, changed.
5.1.8 Diameter of orifice, d
5.1.8.1 The diameter d shall in all cases be greater than or equal to 12,5 mm. The diameter ratio,
β = d/D, shall be always greater than or equal to 0,10 and less than or equal to 0,75.
Within these limits, the value of β may be chosen by the user.
5.1.8.2 The value d of the diameter of the orifice shall be taken as the mean of the measurements of at
least four diameters at approximately equal angles to each other. Care shall be taken that the edge and
bore are not damaged when making these measurements.
5.1.8.3 The orifice shall be cylindrical.
No diameter shall differ by more than 0,05 % from the value of the mean diameter. This requirement
is deemed to be satisfied when the difference in the length of any of the measured diameters complies
with the said requirement in respect of the mean of the measured diameters. In all cases, the roughness
of the orifice bore cylindrical section shall not be such that it affects the edge sharpness measurement.
5.1.9 Bidirectional plates
5.1.9.1 If the orifice plate is intended to be used for measuring reverse flows, the following
requirements shall be fulfilled:
a) the plate shall not be bevelled;
b) the two faces shall comply with the specifications for the upstream face given in 5.1.3;
c) the thickness, E, of the plate shall be equal to the thickness e of the orifice specified in 5.1.5;
consequently, it may be necessary to limit the differential pressure to prevent plate distortion
(see 5.1.2.3);
d) the two edges of the orifice shall comply with the specifications for the upstream edge specified in
5.1.7.
5.1.9.2 Furthermore, for orifice plates with D and D/2 tappings (see 5.2), two sets of upstream and
downstream pressure tappings shall be provided and used according to the direction of the flow.
5.1.10 Material and manufacture
The plate may be manufactured from any material and in any way, provided that it is and remains in
accordance with the foregoing description during the flow measurements.
5.2 Pressure tappings
5.2.1 General
For each orifice plate, at least one upstream pressure tapping and one downstream pressure tapping
shall be installed in one or other of the standard locations, i.e. as D and D/2, flange or corner tappings.
A single orifice plate may be used with several sets of pressure tappings suitable for different types
of standard orifice meters, but to avoid mutual interference, several tappings on the same side of the
orifice plate shall be offset by at least 30°.
The location of the pressure tappings characterizes the type of standard orifice meter.
5.2.2 Orifice plate with D and D/2 tappings or flange tappings
5.2.2.1 The spacing l of a pressure tapping is the distance between the centreline of the pressure
tapping and the plane of a specified face of the orifice plate. When installing the pressure tappings, due
account shall be taken of the thickness of the gaskets and/or sealing material.
5.2.2.2 For orifice plates with D and D/2 tappings (see Figure 3), the spacing, l , of the upstream
pressure tapping is nominally equal to D, but may be between 0,9D and 1,1D without altering the
discharge coefficient.
The spacing, l , of the downstream pressure tapping is nominally equal to 0,5D but may be between the
following values without altering the discharge coefficient:
— between 0,48D and 0,52D when β ≤ 0,6;
— between 0,49D and 0,51D when β > 0,6.
Both l and l spacings are measured from the upstream face of the orifice plate.
1 2
5.2.2.3 For orifice plates with flange tappings (see Figure 3), the spacing l of the upstream pressure
tapping is nominally 25,4 mm and is measured from the upstream face of the orifice plate.
'
The spacing l of the downstream pressure tapping is nominally 25,4 mm and is measured from the
downstream face of the orifice plate.
'
These upstream and downstream spacings l and l may be within the following ranges without
1 2
altering the discharge coefficient:
— 25,4 mm ± 0,5 mm when β > 0,6 and D < 150 mm;
— 25,4 mm ± 1 mm in all other cases, i.e. β ≤ 0,6, or β > 0,6, but 150 mm ≤ D ≤ 1 000 mm.
5.2.2.4 The centreline of the tapping shall meet the pipe centreline at an angle as near to 90° as
possible, but in every case within 3° of the perpendicular.
5.2.2.5 At the point of break-through, the hole shall be circular. The edges shall be flush with the
internal surface of the pipe wall and as sharp as possible. To ensure the elimination of all burrs or wire
edges at the inner edge, rounding is permitted but shall be kept as small as possible and, where it can be
measured, its radius shall be less than one-tenth of the pressure tapping diameter. No irregularity shall
appear inside the connecting hole, on the edges of the hole drilled in the pipe wall or on the pipe wall
close to the pressure tapping.
5.2.2.6 Conformity of the pressure tappings with the requirements specified in 5.2.2.4 and 5.2.2.5
may be judged by visual inspection.
5.2.2.7 The diameter of pressure tappings shall be less than 0,13D and less than 13 mm.
No restriction is placed on the minimum diameter, which is determined in practice by the need
to prevent accidental blockage and to give satisfactory dynamic performance. The upstream and
downstream tappings shall have the same diameter.
5.2.2.8 The pressure tappings shall be circular and cylindrical over a length of at least 2,5 times the
internal diameter of the tapping, measured from the inner wall of the pipeline.
5.2.2.9 The centrelines of the pressure tappings may be located in any axial plane of the pipeline.
5.2.2.10 The axis of the upstream tapping and that of the downstream tapping may be located in
different axial planes, but are normally located in the same axial plane.
Key
1 D and D/2 pressure tappings
2 flange tappings
a
Direction of flow.
b
l = D ± 0,1D
c
l = 0,5D ± 0,02D for β ≤ 0,6
0,5D ± 0,01D for β > 0,6
d
'
l = l = (25,4 ± 0,5) mm for β > 0,6 and D < 150 mm
1 2
(25,4 ± 1) mm for β ≤ 0,6
(25,4 ± 1) mm for β > 0,6 and 150 mm ≤ D ≤ 1 000 mm
Figure 3 — Spacing of pressure tappings for orifice plates with D and D/2 tappings or flange
tappings
5.2.3 Orifice plate with corner tappings
5.2.3.1 The spacing between the centrelines of the tappings (see Figure 4) and the respective faces
of the plate is equal to half the diameter or to half the width of the tappings themselves, so that the
tapping holes break through the wall flush with the faces of the plate (see also 5.2.3.5).
5.2.3.2 The pressure tappings may be either single tappings or annular slots. Both types of tappings
may be located either in the pipe or in its flanges or in carrier rings as shown in Figure 4.
Key
1 carrier ring with annular slot f thickness of the slot
2 individual tappings c length of the upstream ring
3 pressure tappings c' length of the downstream ring
4 carrier ring b diameter of the carrier ring
5 orifice plate a width of annular slot or diameter of single tapping
s distance from upstream step to carrier ring
a
Direction of flow. g, h dimensions of the annular chamber
j chamber tapping diameter
Figure 4 — Corner tappings
5.2.3.3 The diameter a of a single tapping and the width a of annular slots are specified below. The
minimum diameter is determined in practice by the need to prevent accidental blockage and to give
satisfactory dynamic performance.
For clean fluids and vapours:
— for β ≤ 0,65: 0,005D ≤ a ≤ 0,03D;
— for β > 0,65: 0,01D ≤ a ≤ 0,02D.
If D < 100 mm, a value of a up to 2 mm is acceptable for any β.
For any values of β
— for clean fluids: 1 mm ≤ a ≤ 10 mm;
— for vapours, in the case of annular chambers: 1 mm ≤ a ≤ 10 mm;
— for vapours and for liquefied gases, in the case of single tappings: 4 mm ≤ a ≤ 10 mm.
NOTE The requirements on size as a fraction of pipe diameter are based on geometrical similarity to the
original orifice runs on which the discharge coefficient is based. For vapours and for liquefied gases, there
are pipe diameters for which it is not possible to manufacture a system using single corner tappings that is in
conformity with this document.
5.2.3.4 The annular slots usually break through the pipe over the entire perimeter, with no break
in continuity. If not, each annular chamber shall connect with the inside of the pipe by at least four
openings, the axes of which are at equal angles to one another and the individual opening area of which
is at least 12 mm .
5.2.3.5 If individual pressure tappings, as shown in Figure 4, are used, the centreline of the tappings
shall meet the centreline of the pipe at an angle as near to 90° as possible.
If there are several individual pressure tappings in the same upstream or downstream plane, their
centrelines shall form equal angles with each other. The diameters of individual pressure tappings are
specified in 5.2.3.3.
The pressure tappings shall be circular and cylindrical over a length of at least 2,5 times the internal
diameter of the tappings measured from the inner wall of the pipeline.
The upstream and downstream pressure tappings shall have the same diameter.
5.2.3.6 The internal diameter b of the carrier rings shall be greater than or equal to the diameter D
of the pipe, to ensure that they do not protrude into the pipe, but shall be less than or equal to 1,04D.
Moreover, the condition in Formula (3) shall be met:
bD− c 01,
××100< (3)
D D
01,,+23β
The lengths c and c' of the upstream and downstream rings (see Figure 4) shall not be greater than
0,5D.
The thickness, f, of the slot shall be greater than or equal to twice the width a of the annular slot. The
area of the cross-section of the annular chamber, gh, shall be greater than or equal to half the total area
of the opening connecting this chamber to the inside of the pipe.
5.2.3.7 All surfaces of the ring that are in contact with the measured fluid shall be clean and shall
have a well-machined finish. The surface finish shall meet the pipe roughness requirements (see 5.3.1).
5.2.3.8 The pressure tappings connecting the annular chambers to the secondary devices are pipe-
wall tappings, circular at the point of break-through and with a diameter j between 4 mm and 10 mm
(see 5.2.2.5).
5.2.3.9 The upstream and downstream carrier rings need not necessarily be symmetrical in relation
to each other, but they shall both conform with the preceding requirements.
5.2.3.10 The diameter of the pipe shall be measured as specified in 6.4.2, the carrier ring being
regarded as part of the primary device. This also applies to the distance requirement given in 6.4.4 so
that s shall be measured from the upstream edge of the recess formed by the carrier ring.
5.3 Coefficients and corresponding uncertainties of orifice plates
5.3.1 Limits of use
Standard orifice plates shall only be used in accordance with this document under the following
conditions.
For orifice plates with corner or with D and D/2 pressure tappings:
— d ≥ 12,5 mm;
— 50 mm ≤ D ≤ 1 000 mm;
— 0,1 ≤ β ≤ 0,75;
— Re ≥ 5 000 for 0,1 ≤ β ≤ 0,56;
D
— Re ≥ 16 000 β for β > 0,56.
D
For orifice plates with flange tappings:
— d ≥ 12,5 mm;
— 50 mm ≤ D ≤ 1 000 mm;
— 0,1 ≤ β ≤ 0,75;
— Both Re ≥ 5 000 and Re ≥ 170 β D where D is expressed in millimetres.
D D
Table 1 — Maximum value of 10 Ra/D
Re
D
β
4 4 5 5 6 6 7 7 8
≤10 3 × 10 10 3 × 10 10 3 × 10 10 3 × 10 10
≤0,20 15 15 15 15 15 15 15 15 15
0,30 15 15 15 15 15 15 15 14 13
0,40 15 15 10 7,2 5,2 4,1 3,5 3,1 2,7
0,50 11 7,7 4,9 3,3 2,2 1,6 1,3 1,1 0,9
0,60 5,6 4,0 2,5 1,6 1,0 0,7 0,6 0,5 0,4
≥0,65 4,2 3,0 1,9 1,2 0,8 0,6 0,4 0,3 0,3
The pipe internal roughness shall satisfy the following specification if the uncertainty values in this
document are to be met, i.e. the value of the arithmetical mean deviation of the roughness profile,
Ra, shall be such that 10 Ra/D is less than the maximum value given in Table 1 and greater than the
minimum value given in Table 2. The discharge coefficient equation (see 5.3.2.1) was determined from a
database collected using pipes whose roughness is known; the limits on Ra/D were determined so that
the shift in discharge coefficient due to using a pipe of a different roughness should not be so great that
the uncertainty value in 5.3.3.1 is no longer met. Information regarding pipe roughness may be found
in ISO 5167-1:2022, 7.1.5. The work on which Tables 1 and 2 are based is described in References [6][7]
and [8].
Table 2 — Minimum value of 10 Ra/D (where one is required)
Re
D
β
6 7 7 8
≤3 × 10 10 3 × 10 10
≤0,50 0,0 0,0 0,0 0,0
0,60 0,0 0,0 0,003 0,004
≥0,65 0,0 0,013 0,016 0,012
The roughness shall meet requirements given in Tables 1 and 2 for 10D upstream of the orifice plate.
The roughness requirements relate to the orifice fitting and the upstream pipework. The downstream
roughness is not as critical.
For example, the requirements of this section are satisfied in either of the following cases:
— 1 µm ≤ Ra ≤ 6 µm, D ≥ 150 mm, β ≤ 0,6 and Re ≤ 5 × 10 ;
D
— 1,5 µm ≤ Ra ≤ 6 µm, D ≥ 150 mm, β > 0,6 and Re ≤ 1,5 × 10 .
D
Where D is less than 150 mm, it is necessary to calculate the maximum and minimum values of Ra using
Tables 1 and 2.
5.3.2 Coefficients
5.3.2.1 Discharge coefficient, C
[9][10]
The discharge coefficient, C, is given by the Reader-Harris/Gallagher (1998) equation :
07, 03,
6 6
10 β 10
28 35,
C =+0,,596 10 026 10ββ−+,,216 0 000 521 + 0,0018 80+ ,006 3A β +
()
Re Re
D D
(4)
β
-10L -7L '' 11,,13
1 1
0,,043+−0 080e 0,,123eA10− ,,11 −−0 031 MM08, β
()
() ()
1−β
Where D < 71,12 mm (2,8 in), the following term shall be added to Formula (4), with diameter D
expressed in millimetres:
D
+−0,,011 0752β ,8−
()
25,4
In these formulae
β (= d/D) is the diameter ratio, with the diameters d and D expressed in millimetres;
Re is the Reynolds number calculated with respect to D;
D
L (= l /D) is the quotient of the distance of the upstream tapping from the upstream face of the plate and
1 1
the pipe diameter; and
L' (= l' /D) is the quotient of the distance of the downstream tapping from the downstream face of the plate
2 2
and the pipe diameter (L' denotes the reference of the downstream spacing from the downstream
face, while L would denote the reference of the downstream spacing from the upstream face);
2L'
M' =
1−β
08,
19 000β
A=
Re
D
The values of L and L' to be used in this formula, when the spacings are in accordance with the
1 2
requirements of 5.2.2.2, 5.2.2.3 or 5.2.3, are as follows:
— for corner tappings:
L = L' = 0
1 2
— for D and D/2 tappings:
L = 1
L' = 0,47
— for flange tappings:
25,4
LL=='
D
where D is expressed in millimetres.
Formula (4) is only valid for the tapping arrangements specified in 5.2.2 or 5.2.3. In particular, it is not
permitted to enter into the equation pairs of values of L and L' which do not match one of the three
1 2
standardized tapping arrangements.
Formula (4), as well as the uncertainties given in 5.3.3, is only valid when the measurement meets all
the limits of use specified in 5.3.1 and the general installation requirements specified in Clause 6 and in
ISO 5167-1.
Values of C as a function of β, Re and D are given for convenience in Tables A.1 to A.11. These values are
D
not intended for precise interpolation. Extrapolation is not permitted.
5.3.2.2 Expansibility [expansion] factor, ε
[11]
For the three types of tapping arrangement, the empirical formula for computing the expansibility
[expansion] factor, ε, is as follows:
1/κ
p
48 2
εβ=−10,,351++0 256 09, 31β − (5)
()
p
NOTE p and Δp are usually measured: p = p − Δp.
1 2 1
Formula (5) is applicable only if p /p ≥ 0,75, and only within the range of the limits of use specified in
2 1
5.3.1.
Values of the expansibility [expansion] factor as a function of the isentropic exponent, the pressure
ratio and the diameter ratio are given for convenience in Table A.12. These values are not intended for
precise interpolation. Extrapolation is not permitted.
5.3.3 Uncertainties
5.3.3.1 Uncertainty of discharge coefficient C
′
For all three types of tappings, when β, D, Re and Ra/D are assumed to be known without error, U ,
D C
the relative expanded uncertainty of the value
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 5167-2
Deuxième édition
2022-06
Mesurage de débit des fluides au
moyen d'appareils déprimogènes
insérés dans des conduites en charge
de section circulaire —
Partie 2:
Diaphragmes
Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices
inserted in circular cross-section conduits running full —
Part 2: Orifice plates
Numéro de référence
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction . vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes, définitions et symboles . 1
4 Principes de la méthode de mesurage et mode de calcul . 2
5 Diaphragmes .2
5.1 Description . 2
5.1.1 Généralités . 2
5.1.2 Forme générale . 3
5.1.3 Face amont A . 4
5.1.4 Face aval B . 4
5.1.5 Épaisseurs E et e . 5
5.1.6 Angle du chanfrein α . 5
5.1.7 Arêtes G, H et I . 5
5.1.8 Diamètre de l’orifice d . . 6
5.1.9 Plaques bidirectionnelles . 6
5.1.10 Matériau et fabrication . 6
5.2 Prises de pression . 6
5.2.1 Généralités . 6
5.2.2 Diaphragme avec prises de pression à D et à D/2 ou à la bride . 7
5.2.3 Diaphragmes avec prise de pression dans les angles . 8
5.3 Coefficients et incertitudes correspondantes des diaphragmes . 11
5.3.1 Limites d’emploi . 11
5.3.2 Coefficients .12
5.3.3 Incertitudes . 14
5.4 Perte de pression, Δϖ . 14
6 Exigences d’installation .16
6.1 Généralités . 16
6.2 Longueurs droites minimales d’amont et d’aval à installer entre différents
accessoires et le diaphragme . 16
6.3 Conditionneurs d’écoulement . 22
6.3.1 Généralités .22
6.3.2 Redresseur d’écoulement à faisceau de 19 tubes (1998) .22
6.3.3 Plaque de conditionneur d’écoulement Zanker .28
6.4 Circularité et cylindricité de la conduite .29
6.5 Emplacement du diaphragme et des bagues porteuses . 31
6.6 Mode de fixation et joints . . 31
7 Étalonnage du débit des débitmètres à diaphragme .32
7.1 Généralités . 32
7.2 Installation d’essai . 32
7.3 Installation du débitmètre . 32
7.4 Conception du programme d’essai . 33
7.5 Rapport des résultats de l’étalonnage . 33
7.6 Analyse de l’incertitude de l’étalonnage . 33
7.6.1 Généralités . 33
7.6.2 Incertitude de l’installation d’essai . 33
7.6.3 Incertitude du débitmètre à diaphragme . 33
Annexe A (informative) Tableaux des coefficients de décharge et des coefficients de détente .34
Annexe B (informative) Conditionneurs d’écoulement .48
iii
Bibliographie .53
iv
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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’attention est attirée 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.
L’ISO 5167-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 30, Mesure de débit des fluides dans les
conduites fermées, sous-comité SC 2, Appareils déprimogènes, en collaboration avec le comité technique
CEN/SS F05 du Comité européen de normalisation (CEN), Instruments de mesure, conformément à
l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette deuxième édition de l’ISO 5167-2 annule et remplace la première édition (ISO 5167-2:2003), qui a
fait l’objet d’une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— une épaisseur de l’arête de l’orifice maximale révisée est indiquée pour β < 0,2;
— une correction a été apportée à l’espacement requis entre deux coudes à 45° pour lesquels la longueur
droite en amont d’un diaphragme est définie;
— une spécification plus claire a été donnée pour le té pour lequel la longueur droite en amont d’un
diaphragme est définie;
— l’étalonnage du débit des diaphragmes a été inclus;
— la formulation des règles d’espacement des accessoires multiples a été améliorée, sans aucun
changement des exigences en tant que telles.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 5167 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Introduction
L’ISO 5167, qui comprend six parties, a pour objet la géométrie et le mode d’emploi
(conditions d’installation et d’utilisation) des diaphragmes, tuyères, tubes Venturi, cônes de mesure et
débitmètres à coin insérés dans une conduite en charge dans le but de déterminer le débit du fluide
s’écoulant dans cette conduite. Elle fournit également les informations nécessaires au calcul de ce débit
et de son incertitude associée.
L’ISO 5167 (toutes les parties) est applicable uniquement aux appareils déprimogènes dans lesquels
l’écoulement reste subsonique dans tout le tronçon de mesurage et où le fluide peut être considéré
comme monophasique; elle n’est pas applicable au mesurage d’un écoulement pulsé. De plus, chacun
de ces appareils ne peut être utilisé que s’il est non étalonné, conformément à la présente norme, dans
des limites spécifiées de diamètre de conduite et de nombre de Reynolds. Ils peuvent également être
utilisés sur l’ensemble de leur plage étalonnée.
L’ISO 5167 (toutes les parties) traite d’appareils pour lesquels des expériences d’étalonnage direct ont
été effectuées en nombre, étendue et qualité suffisants pour être en mesure de baser des systèmes
cohérents d’utilisation sur leurs résultats et pour permettre que les coefficients soient donnés avec une
marge prévisible d’incertitude. L’ISO 5167 fournit également une méthodologie pour l’étalonnage sur
mesure des appareils déprimogènes.
Les appareils introduits dans le tuyau sont appelés «éléments primaires». Le terme «élément primaire»
inclut également les prises de pression. Tous les autres instruments ou appareils nécessaires pour
faciliter les relevés des instruments sont appelés «éléments secondaires». Le calculateur de débit qui
reçoit ces relevés et exécute les algorithmes est appelé «élément tertiaire». L’ISO 5167 (toutes les parties)
concerne les éléments primaires et ne mentionne qu’exceptionnellement les éléments secondaires (voir
l'ISO 2186) et tertiaires.
Les aspects de la sécurité ne sont pas traités dans l’ISO 5167-1 à l’ISO 5167-6. Il incombe à l’utilisateur
de s’assurer que le système remplit les réglementations applicables en matière de sécurité.
vi
NORME INTERNATIONALE ISO 5167-2:2022(F)
Mesurage de débit des fluides au moyen d'appareils
déprimogènes insérés dans des conduites en charge de
section circulaire —
Partie 2:
Diaphragmes
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie la géométrie et le mode d’emploi (conditions d’installation et d’utilisation)
de diaphragmes insérés dans une conduite en charge dans le but de déterminer le débit du fluide
s’écoulant dans cette conduite.
Le présent document fournit également des informations de fond nécessaires au calcul de ce débit et il
convient de l’utiliser conjointement avec les exigences stipulées dans l’ISO 5167-1.
Le présent document est applicable aux éléments primaires équipés d’un diaphragme utilisé avec des
prises de pression à la bride ou des prises de pression dans les angles ou des prises de pression à D
et à D/2. D’autres prises de pression, telles que des prises de pression «vena contracta» ou des prises
de tuyauterie ne sont pas traitées dans le présent document. Le présent document est applicable
uniquement à un écoulement qui reste subsonique dans tout le tronçon de mesurage et où le fluide peut
[1]
être considéré comme monophasique. Elle n’est pas applicable au mesurage d’un écoulement pulsé.
Elle ne couvre pas l’utilisation de diaphragmes dans des conduites de diamètre inférieur à 50 mm ou
supérieur à 1 000 mm ni pour des nombres de Reynolds rapportés au diamètre de la conduite inférieurs
à 5 000.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de
leur contenu, des exigences 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 4006, Mesure de débit des fluides dans les conduites fermées — Vocabulaire et symboles
ISO 5167-1, Mesure de débit des fluides au moyen d’appareils déprimogènes insérés dans des conduites en
charge de section circulaire — Partie 1: Principes généraux et exigences générales
ISO 5168, Mesure de débit des fluides — Procédures pour le calcul de l’incertitude
Guide ISO/IEC 98-3, Incertitude de mesure — Partie 3: Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure
(GUM: 1995)
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins du présent document, les termes, définitions et symboles donnés dans l’ISO 4006 et
dans l’ISO 5167-1 s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp;
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/ .
4 Principes de la méthode de mesurage et mode de calcul
Le principe de la méthode de mesurage consiste à interposer un débitmètre à diaphragme sur le
passage d’un fluide s’écoulant en charge dans une conduite. La présence du diaphragme entraîne une
différence de pression statique entre les côtés amont et aval du diaphragme. Le débit-masse, q , peut
m
être déterminé à l’aide de la Formule (1):
C π
q = ερdp2Δ (1)
m 1
4 4
1−β
Les limites d’incertitude peuvent être calculées par la procédure indiquée à l’Article 8 de
l’ISO 5167-1:2022.
Le calcul du débit massique, qui est un procédé arithmétique, est effectué par le remplacement des
différents termes situés à droite de la Formule (1) de base par leur valeur numérique.
De même, on peut calculer la valeur du débit-volume q à l’aide de la Formule (2):
V
q
m
q = (2)
V
ρ
où ρ est la masse volumique du fluide à la température et à la pression pour lesquelles le volume est
donné.
Comme mentionné ci-après dans le présent document, le coefficient de décharge, C, dépend du nombre
de Reynolds, Re (voir l’ISO 5167-1:2022, 3.3.2), qui dépend lui-même de q , et doit être obtenu par
m
itération (voir l’ISO 5167-1:2022, Annexe A pour des recommandations relatives au choix de la méthode
d’itération et aux estimations initiales).
Les diamètres d et D mentionnés dans les Formule (1) (étant donné que D est nécessaire pour calculer β)
sont les valeurs des diamètres dans les conditions de service. Il convient donc de corriger les valeurs d et
D mesurées dans d’autres conditions pour tenir compte de la dilatation ou de la contraction éventuelle
du diaphragme et de la conduite résultant des valeurs de la température et de la pression du fluide lors
du mesurage.
Il est nécessaire de connaître la masse volumique et la viscosité du fluide dans les conditions de service.
Dans le cas d’un fluide compressible, il est également nécessaire de connaître l’exposant isentropique
du fluide dans les conditions de service.
5 Diaphragmes
5.1 Description
5.1.1 Généralités
Étant donné que les divers modèles de débitmètre à diaphragme normalisé sont semblables, une seule
description est suffisante. Chaque modèle de débitmètre à diaphragme normalisé est caractérisé par la
disposition des prises de pression.
«Diaphragme» peut se référer uniquement à la plaque ou à l’ensemble du débitmètre; lorsqu’il est
important de préciser que l’on parle de la plaque et des conduites, le terme «débitmètre à diaphragme»
peut être utilisé.
NOTE Les limites d’utilisation sont données en 5.3.1.
La Figure 1 présente la coupe, par un plan méridien, d’un diaphragme normalisé.
Les lettres dans le texte ci-après renvoient aux repères correspondants dans la Figure 1.
5.1.2 Forme générale
5.1.2.1 La partie de la plaque située à l’intérieur de la conduite doit être circulaire et présenter une
symétrie de révolution de même axe que la conduite. Les faces de la plaque doivent toujours être planes
et parallèles.
5.1.2.2 Sauf indication contraire, les exigences suivantes ne concernent que la partie de la plaque
située à l’intérieur de la conduite.
5.1.2.3 Il est nécessaire de prendre soin, lors de la conception du diaphragme et de son installation,
de s’assurer que le gondolement plastique et la déformation élastique de la plaque, dus à l’importance
de la pression différentielle ou de toute autre contrainte, ne fassent pas que la pente de la ligne droite
spécifiée en 5.1.3.1 dépasse 1 % dans des conditions de service.
De manière générale, de nombreux appareils déprimogènes présentaient une limite de pression
différentielle maximale de 50 kPa (500 mbar). Grâce à l’instrumentation numérique moderne, une
pression différentielle maximale plus élevée est possible, à condition que le matériau du diaphragme,
son épaisseur et la méthode de support soient suffisants pour empêcher la flexion ou la déformation.
NOTE Des informations complémentaires sont disponibles dans l’ISO/TR 9464:2008, 5.2.5.1.2.3.
Légende
1 face amont A
2 face aval B
a
Sens de l’écoulement.
Figure 1 — Diaphragme normalisé
5.1.3 Face amont A
5.1.3.1 La face amont A de la plaque doit être plane lorsque la plaque est installée dans la conduite en
l’absence de pression différentielle. Sous réserve qu’il puisse être démontré que la méthode de montage
ne déforme pas la plaque, cette planéité peut être mesurée avec la plaque hors de la tuyauterie. Dans
ces conditions, la plaque peut être considérée comme plane si l’écart maximal entre la plaque et une
arête droite de longueur D posée en travers de tout diamètre de la plaque (voir Figure 2) est inférieur
à 0,005(D – d)/2, c’est-à-dire si la pente est inférieure à 0,5 % lorsque la plaque du diaphragme est
observée avant son insertion dans l’axe du débitmètre. Comme indiqué sur la Figure 2, la zone critique
est celle à proximité de l’orifice. Les exigences d’incertitude pour cette dimension peuvent être remplies
au moyen de jauges d’épaisseur.
Légende
1 diamètre extérieur du diaphragme
2 diamètre intérieur de la conduite, D
3 arête droite
4 orifice
5 départ de la planéité (mesurée à l’arête de l’orifice)
Figure 2 — Mesurage de la planéité du diaphragme
−4
5.1.3.2 La face amont du diaphragme doit présenter un critère de rugosité Ra < 10 d à l’intérieur
d’un cercle de diamètre au moins égal à D et concentrique à l’orifice. Dans tous les cas, la rugosité de la
face amont du diaphragme ne doit pas être telle qu’elle affecte le mesurage de l’acuité de l’arête. Si la
plaque ne remplit pas les conditions spécifiées, dans les conditions de service, elle doit être repolie ou
nettoyée sur un diamètre égal au moins à D.
5.1.3.3 Lorsque cela est possible, il est utile de mettre une marque distinctive, visible même après la
mise en place du diaphragme, afin d’indiquer que la face amont du diaphragme est placée correctement
par rapport au sens de l’écoulement.
5.1.4 Face aval B
5.1.4.1 La face aval B doit être plane et parallèle à la face amont (voir aussi 5.1.5.4).
5.1.4.2 Bien qu’il puisse être commode de fabriquer le diaphragme avec la même finition de surface
sur chaque face, il n’est pas nécessaire de fournir, pour la face aval, la même finition de haute qualité
que pour la face amont (voir la Référence [5]; voir aussi 5.1.9).
5.1.4.3 La planéité et l’état de surface de la face aval peuvent être jugés par examen visuel.
5.1.5 Épaisseurs E et e
5.1.5.1 L’épaisseur e de l’orifice doit être comprise entre 0,005 D et 0,02 D et doit toujours être
inférieure à 0,1 d.
5.1.5.2 Les valeurs de e mesurées en des points quelconques de l’orifice ne doivent pas différer entre
elles de plus de 0,001 D.
5.1.5.3 L’épaisseur E de la plaque doit être comprise entre e et 0,05 D.
Toutefois, lorsque 50 mm ≤ D ≤ 64 mm, une épaisseur E atteignant 3,2 mm est acceptable.
Elle doit également satisfaire aux exigences de 5.1.2.3.
5.1.5.4 Si D ≥ 200 mm, la différence entre les valeurs de E mesurées en des points quelconques
de l’orifice ne doit pas être supérieure à 0,001 D. Si D < 200 mm, la différence entre les valeurs de E
mesurées en des points quelconques de la plaque ne doit pas dépasser 0,2 mm.
5.1.6 Angle du chanfrein α
5.1.6.1 Si l’épaisseur E de la plaque dépasse l’épaisseur e de l’orifice, la plaque doit être chanfreinée
vers l’aval. La surface chanfreinée doit être finie correctement.
5.1.6.2 L’angle du chanfrein α doit être de 45° ± 15°.
5.1.7 Arêtes G, H et I
5.1.7.1 L’arête amont G ne doit présenter ni morfil ni bavure.
NOTE Une bavure est un petit morceau de métal tranchant restant après un procédé d’usinage. Un morfil est
une bavure qui s’étend sur une partie importante d’une arête.
5.1.7.2 L’arête amont G doit être vive. Elle est réputée comme telle si son rayon est inférieur à 0,000 4d.
Si d ≥ 25 mm, cette exigence peut généralement être considérée comme remplie par inspection visuelle,
en vérifiant que l’arête ne réfléchit pas de rayon lumineux lorsqu’elle est observée à l’œil nu.
Si d < 25 mm, une inspection visuelle n’est pas suffisante. Un étalonnage du débit peut également être
effectué, conformément à l’Article 7.
S’il existe un doute quelconque quant à savoir si cette exigence est remplie, le rayon de l’arête doit être
mesuré.
5.1.7.3 L’arête amont doit être carrée; elle est considérée comme telle lorsque l’angle formé par le
col de l’orifice du diaphragme et la face amont de la plaque du diaphragme est de 90° ± 0,3°. Le col de
l’orifice du diaphragme est la zone de la plaque du diaphragme située entre les arêtes G et H.
5.1.7.4 Les arêtes aval H et I sont situées dans la région où l’écoulement est détaché et, par conséquent,
les exigences concernant leur qualité sont moins rigoureuses que celles relatives à l’arête G, de sorte
que de petits défauts sont acceptables (par exemple une encoche isolée).
5.1.7.5 Diverses petites non-conformités au niveau de l’arête d’entrée vive G, comme une petite
entaille ou une usure partielle sur un petit segment de la circonférence de l’orifice, ne produisent pas
nécessairement des biais significatifs dans les estimations de débit (voir Référence [5]). Toutefois,
comme il n’est pas possible de quantifier l’effet de toutes les non-conformités possibles pouvant survenir
en cours de service, il convient d’évaluer une plaque hors spécifications et, si nécessaire, de la modifier.
5.1.8 Diamètre de l’orifice d
5.1.8.1 Le diamètre d doit dans tous les cas être supérieur ou égal à 12,5 mm. Le rapport des
diamètres, β = d/D, doit toujours être supérieur ou égal à 0,10 et inférieur ou égal à 0,75.
Dans ces limites, la valeur de β est laissée au choix de l’utilisateur.
5.1.8.2 La valeur d du diamètre de l’orifice doit être obtenue en calculant la moyenne des mesures
d’au moins quatre diamètres formant entre eux des angles presque égaux. Il faut veiller à ce que l’arête
et le col ne soient pas endommagés par ces mesurages.
5.1.8.3 L’orifice doit être cylindrique.
Aucun diamètre ne doit différer de plus de 0,05 % de la valeur du diamètre moyen. Cette exigence
est réputée satisfaite lorsque la différence de longueur de n’importe lequel des diamètres mesurés
par rapport à la moyenne des diamètres mesurés est conforme à ladite exigence. Dans tous les cas, la
rugosité de la partie cylindrique de l’orifice ne doit pas être telle qu’elle affecte les mesurages de l’acuité
de l’arête.
5.1.9 Plaques bidirectionnelles
5.1.9.1 Si le diaphragme est destiné à être utilisé pour mesurer des débits d’écoulement dans les deux
sens, les exigences suivantes doivent être remplies:
a) la plaque ne doit pas être chanfreinée;
b) les deux faces doivent être conformes aux spécifications de la face amont, indiquées en 5.1.3;
c) l’épaisseur E de la plaque doit être égale à l’épaisseur e de l’orifice spécifiée en 5.1.5; en conséquence,
il peut être nécessaire de limiter la pression différentielle afin d’éviter la déformation de la plaque
(voir 5.1.2.3);
d) les deux arêtes de l’orifice doivent être conformes aux spécifications de l’arête amont spécifiée
en 5.1.7.
5.1.9.2 De plus, pour les diaphragmes à prises de pression à D et à D/2 (voir 5.2), deux jeux de prises
de pression amont et aval doivent être fournis et utilisés en fonction du sens de l’écoulement.
5.1.10 Matériau et fabrication
La plaque peut être fabriquée à partir de n’importe quel matériau et de n’importe quelle manière,
pourvu qu’elle soit et reste conforme à la description ci-dessus pendant les mesurages de débit.
5.2 Prises de pression
5.2.1 Généralités
Pour chaque diaphragme, au moins une prise de pression amont et une prise de pression aval doivent
être installées à l’un ou à l’autre des emplacements normalisés, c’est-à-dire en tant que prises à D et
à D/2, à la bride ou dans les angles.
Un seul diaphragme peut être utilisé avec plusieurs jeux de prises de pression convenant à différents
types de débitmètres à diaphragmes, mais, afin d’éviter des interférences, plusieurs prises situées du
même côté du diaphragme doivent être espacées d’au moins 30°.
L’emplacement des prises de pression caractérise le type de débitmètre à diaphragme normalisé.
5.2.2 Diaphragme avec prises de pression à D et à D/2 ou à la bride
5.2.2.1 L’éloignement l d’une prise de pression est la distance entre l’axe de la prise de pression et le
plan d’une face spécifiée du diaphragme. Lors de la mise en place des prises de pression, l’épaisseur des
joints et/ou des matériaux d’étanchéité doit être prise en considération.
5.2.2.2 Pour les diaphragmes à prises de pression à D et à D/2 (voir Figure 3), l’éloignement l de
la prise de pression amont est nominalement égal à D, mais peut être compris entre 0,9 D et 1,1 D
sans modification du coefficient de décharge.
L’éloignement l de la prise de pression aval est nominalement égal à 0,5 D, mais peut être compris,
sans modification du coefficient de décharge, entre les valeurs suivantes:
— entre 0,48 D et 0,52 D lorsque β ≤ 0,6;
— entre 0,49 D et 0,51 D lorsque β > 0,6.
Les deux éloignements l et l sont mesurés à partir de la face amont du diaphragme.
1 2
5.2.2.3 Pour les diaphragmes à prises de pression à la bride (voir Figure 3), l’éloignement l de la prise
de pression amont est nominalement 25,4 mm et est mesuré à partir de la face amont du diaphragme.
'
L’éloignement l de la prise de pression aval est nominalement 25,4 mm et est mesuré à partir de la face
aval du diaphragme.
'
Ces éloignements amont et aval l et l peuvent être compris, sans modification du coefficient de
1 2
décharge, dans les plages de valeurs suivantes:
— 25,4 mm ± 0,5 mm lorsque β > 0,6 et D < 150 mm;
— 25,4 mm ± 1 mm dans tous les autres cas, c’est-à-dire β ≤ 0,6 ou β > 0,6, mais 150 mm ≤ D ≤ 1 000 mm.
5.2.2.4 L’axe de la prise doit rencontrer l’axe de la conduite et former avec lui un angle aussi voisin que
possible de 90°, mais dans tous les cas à 3° près de la perpendiculaire.
5.2.2.5 La débouchure du trou doit être circulaire. Les bords doivent être arasés à la paroi intérieure
de la conduite, et l’angle doit être aussi vif que possible. Afin d’assurer l’élimination de toutes les bavures
et de tous les morfils sur l’arête intérieure, il est permis de créer un léger arrondi, mais cet arrondi doit
être aussi petit que possible et, lorsqu’il est possible de le mesurer, son rayon ne doit pas dépasser le
dixième du diamètre de la prise de pression. Il ne doit pas y avoir d’irrégularité à l’intérieur du trou
de raccordement, ni sur les bords du trou percé dans la paroi de la conduite ni sur la paroi même de la
conduite près de la prise de pression.
5.2.2.6 Il est possible de juger de la conformité des prises de pression aux exigences spécifiées
en 5.2.2.4 et en 5.2.2.5 par inspection visuelle.
5.2.2.7 Le diamètre des prises de pression doit être inférieur à 0,13 D et inférieur à 13 mm.
Il n’y a pas, pour ce diamètre, de limite minimale, déterminée en pratique par le besoin d’éviter un
blocage accidentel et d’obtenir des performances dynamiques satisfaisantes. Le diamètre de la prise de
pression amont et celui de la prise de pression aval doivent être égaux.
5.2.2.8 Les prises de pression doivent présenter un tronçon cylindrique de section circulaire sur une
longueur d’au moins 2,5 fois le diamètre intérieur de la prise, mesuré à partir de la paroi intérieure de la
conduite.
5.2.2.9 Les axes des prises de pression peuvent être situés dans un plan quelconque passant par l’axe
de la conduite.
5.2.2.10 L’axe de la prise de pression amont et celui de la prise de pression aval peuvent être situés dans
des demi-plans méridiens différents, mais ils sont normalement situés dans le même plan méridien.
Légende
1 prises de pression à D et à D/2
2 prises de pression à la bride
a
Sens de l’écoulement.
b
l = D ± 0,1D
c
l = 0,5D ± 0,02D pour β ≤ 0,6
0,5D ± 0,01D pour β > 0,6
d
'
l = l = (25,4 ± 0,5) mm pour β > 0,6 et D < 150 mm
(25,4 ± 1) mm pour β ≤ 0,6
(25,4 ± 1) mm pour β > 0,6 et 150 mm ≤ D ≤ 1 000 mm
Figure 3 — Éloignement des prises de pression pour les diaphragmes à prises de pression à D
et à D/2 ou à prises de pression à la bride
5.2.3 Diaphragmes avec prise de pression dans les angles
5.2.3.1 L’éloignement des axes des prises de pression (voir Figure 4) par rapport aux faces respectives
de la plaque est égal au demi-diamètre ou à la demi-largeur des prises elles-mêmes, de sorte que les
prises de pression débouchent au ras des faces de la plaque (voir aussi 5.2.3.5).
5.2.3.2 Les prises de pression peuvent être des prises de pression individuelles ou bien des fentes
annulaires. Ces deux types de prises peuvent être placés sur la conduite, dans ses brides ou dans des
bagues porteuses comme représenté à la Figure 4.
Légende
1 bague porteuse avec fente annulaire f épaisseur de la fente
2 prises individuelles c longueur de la bague aval
3 prises de pression c’ longueur de la bague aval
4 bague porteuse b diamètre de la bague porteuse
5 diaphragme a largeur de la fente annulaire ou diamètre de la prise individuelle
s éloignement du premier écart de diamètre amont de la bague
porteuse
a
Sens de l’écoulement. g, h dimensions de la chambre annulaire
j diamètre de la prise de pression dans la chambre
Figure 4 — Prises de pression dans les angles
5.2.3.3 Le diamètre a d’une prise de pression individuelle et la largeur a de fentes annulaires sont
spécifiés ci-après. Le diamètre minimal est déterminé en pratique par le besoin d’éviter un blocage
accidentel et de fournir des performances dynamiques satisfaisantes.
Pour des fluides propres et vapeurs:
— pour β ≤ 0,65: 0,005D ≤ a ≤ 0,03D;
— pour β > 0,65: 0,01D ≤ a ≤ 0,02D.
Si D < 100 mm, une valeur de a jusqu’à 2 mm est acceptable pour toute valeur de β.
Pour toute valeur de β:
— pour des fluides propres: 1 mm ≤ a ≤ 10 mm;
— pour des vapeurs, dans le cas de chambres annulaires: 1 mm ≤ a ≤ 10 mm;
— pour des vapeurs et pour des gaz liquéfiés, dans le cas de prises individuelles: 4 mm ≤ a ≤ 10 mm.
NOTE Les exigences relatives à la taille en tant que fraction du diamètre de la conduite sont fondées sur la
similarité géométrique avec l’orifice d’origine sur lequel le coefficient de décharge est basé. Pour les vapeurs
et pour les gaz liquéfiés, il existe des diamètres de conduite pour lesquels il n’est pas possible de fabriquer un
système qui utilise des prises de pression uniques dans des angles conformes au présent document.
5.2.3.4 Les fentes annulaires passent généralement à travers la conduite sur tout le périmètre,
sans coupure de continuité. S’il n’en est pas ainsi, chaque chambre annulaire doit communiquer avec
l’intérieur de la conduite par au moins quatre ouvertures dont les axes forment entre eux des angles
égaux et dont l’aire d’ouverture individuelle est au moins égale à 12 mm .
5.2.3.5 Si l’on utilise des prises de pression individuelles, comme indiqué à la Figure 4, leur axe doit
rencontrer l’axe de la conduite et former avec lui un angle aussi voisin que possible de 90°.
S’il y a plusieurs prises de pression individuelles dans un même plan amont ou aval, leurs axes doivent
former entre eux des angles égaux. Le diamètre des prises de pression individuelles est spécifié en
5.2.3.3.
Les prises de pression doivent présenter un tronçon cylindrique de section circulaire sur une longueur
d’au moins 2,5 fois le diamètre intérieur des prises, mesuré à partir de la paroi intérieure de la conduite.
Les prises de pression amont et aval doivent avoir le même diamètre.
5.2.3.6 Le diamètre intérieur b des bagues porteuses doit être supérieur ou égal au diamètre D de la
conduite, afin de s’assurer que les bagues ne s’avancent pas dans la conduite, mais il doit être inférieur
ou égal à 1,04 D. En outre, la condition de la Formule (3) doit être remplie:
bD− c 01,
××100< (3)
D D
01,,+23β
Les longueurs c et c’ des bagues amont et aval (voir Figure 4) ne doivent pas être supérieures à 0,5D.
L’épaisseur f de la fente doit être supérieure ou égale au double de la largeur a de la fente annulaire.
L’aire de la section de la chambre annulaire, gh, doit être supérieure ou égale à la moitié de l’aire totale
de l’ouverture reliant cette chambre à l’intérieur de la conduite.
5.2.3.7 Toutes les surfaces de la bague qui entrent en contact avec le fluide mesuré doivent être
propres et comporter une finition bien usinée. La finition de surface doit répondre aux exigences de
rugosité de la conduite (voir 5.3.1).
5.2.3.8 Les prises de pression reliant les chambres annulaires aux éléments secondaires sont des
prises de pression à la paroi, de débouchure circulaire, de diamètre j compris entre 4 mm et 10 mm
(voir 5.2.2.5).
5.2.3.9 Les bagues porteuses en amont et en aval peuvent ne pas être symétriques l’une par rapport à
l’autre, mais chacune d’elles doit être conforme aux exigences ci-dessus.
5.2.3.10 Le diamètre de la conduite doit être mesuré comme indiqué en 6.4.2, la bague porteuse
étant considérée comme faisant partie de l’élément primaire. Cela s’applique également à l’exigence de
distance s donnée en 6.4.4, de sorte que la distance s doive être mesurée à partir de l’arête amont du
chambrage formé par la bague porteuse.
5.3 Coefficients et incertitudes correspondantes des diaphragmes
5.3.1 Limites d’emploi
Les diaphragmes normalisés ne doivent être utilisés conformément au présent document que dans les
conditions suivantes.
Pour les diaphragmes avec prises de pression dans les angles ou avec prises de pression à D et à D/2:
— d ≥ 12,5 mm;
— 50 mm ≤ D ≤ 1 000 mm;
— 0,1 ≤ β ≤ 0,75;
— Re ≥ 5 000 pour 0,1 ≤ β ≤ 0,56;
D
— Re ≥ 16 000 β pour β > 0,56.
D
Pour les diaphragmes avec prises de pression à la bride:
— d ≥ 12,5 mm;
— 50 mm ≤ D ≤ 1 000 mm;
— 0,1 ≤ β ≤ 0,75;
— Re ≥ 5 000 et Re ≥ 170 β D où D est exprimé en millimètres.
D D
Tableau 1 — Valeur maximale de 10 Ra/D
Re
D
β
4 4 5 5 6 6 7 7 8
≤10 3 × 10 10 3 × 10 10 3 × 10 10 3 × 10 10
≤0,20 15 15 15 15 15 15 15 15 15
0,30 15 15 15 15 15 15 15 14 13
0,40 15 15 10 7,2 5,2 4,1 3,5 3,1 2,7
0,50 11 7,7 4,9 3,3 2,2 1,6 1,3 1,1 0,9
0,60 5,6 4,0 2,5 1,6 1,0 0,7 0,6 0,5 0,4
≥0,65 4,2 3,0 1,9 1,2 0,8 0,6 0,4 0,3 0,3
La rugosité intérieure de la conduite doit satisfaire à la spécification suivante si les valeurs d’incertitude
du présent document doivent être obtenues: la valeur de l’écart moyen arithmétique du profil de
rugosité, Ra, doit être telle que 10 Ra/D soit inférieur à la valeur maximale indiquée dans le Tableau 1
et supérieure à la valeur minimale indiquée dans le Tableau 2. L’équation du coefficient de décharge
(voir 5.3.2.1) a été déterminée à partir d’une base de données collectées au moyen de conduites dont la
rugosité est connue; les limites de Ra/D ont été déterminées de sorte que la variation du coefficient de
décharge, due à l’utilisation d’une conduite présentant une rugosité différente, ne soit pas suffisamment
grande pour que la valeur d’incertitude figurant en 5.3.3.1 ne soit plus respectée. Des informations
relatives à la rugosité des conduites se trouvent en 7.1.5 de l’ISO 5167-1:2022. Les travaux sur lesquels
sont fondés les Tableaux 1 et 2 sont décrits dans les Références [6][7] et[8].
Tableau 2 — Valeur minimale de 10 Ra/D (si nécessaire)
Re
D
β
6 7 7 8
≤3 × 10 10 3 × 10 10
≤0,50 0,0 0,0 0,0 0,0
0,60 0,0 0,0 0,003 0,004
≥0,65 0,0 0,013 0,016 0,012
La rugosité doit satisfaire aux exigences spécifiées dans les Tableaux 1 et 2 pour 10D en amont du
diaphragme. Les exigences de rugosité concernent les accessoires de l’orifice et la conduite amont.
La rugosité aval n’est pas aussi critique.
À titre d’exemple, les exigences du présent article sont remplies dans l’un ou l’autre des cas suivants:
— 1 µm ≤ Ra ≤ 6 µm, D ≥ 150 mm, β ≤ 0,6 et Re ≤ 5 × 10 ;
D
— 1,5 µm ≤ Ra ≤ 6 µm, D ≥ 150 mm, β > 0,6 et Re ≤ 1,5 × 10 .
D
Si D est inférieur à 150 mm, il est nécessaire de calculer les valeurs maximale et minimale de Ra
en utilisant les Tableaux 1 et 2.
5.3.2 Coefficients
5.3.2.1 Coefficient de décharge, C
[9][10]
Le coefficient de décharge, C, est donné par l’équation de Reader-Harris/Gallagher (1998) :
07, 03,
6 6
10 β 10
28 35,
C =+0,,596 10 026 10ββ−+,,216 0 000 521 + 0,0018 80+ ,006 3A β +
...
記事タイトル: ISO 5167-2:2022 - 円形断面管内を通る満水での差圧装置による流体流量の測定 - 第2部: オリフィスプレート 記事内容: この文書は、円形の管内で使用されるオリフィスプレートの幾何学と使用方法（設置および運用条件）を規定し、管内を流れる流体の流量を測定するために使用されます。また、流量を計算するための背景情報を提供し、ISO 5167-1で定められた要件と併用されます。この文書は、フランジ圧力タッピング、コーナー圧力タッピング、DおよびD/2圧力タッピングと使用されるオリフィスプレートを備えたプライマリデバイスに適用されます。他のタッピング方法である"vena contracta"やパイプタッピングは、この文書では扱われていません。また、この文書は測定部門全体で亜音速が維持され、流体が単一相と見なせる場合にのみ適用されます。パルサティング流量の測定には適用されません[1]。また、50mm未満または1,000mmを超えるパイプサイズ、またはパイプのレイノルズ数が5,000未満の場合には適用されません。
기사 제목: ISO 5167-2:2022 - 풀레이스 원형 관로에 삽입된 압력차 장치를 통한 유체 유량 측정 - 제2부: 오리피스 플레이트 기사 내용: 이 문서는 오리피스 플레이트를 관로에 삽입하여 유체 유량을 측정하는 경우의 기하학적인 요구 사항과 사용 방법 (설치 및 운영 환경)을 명시합니다. 이 문서는 또한 유량을 계산하기 위한 배경 정보를 제공하며, ISO 5167-1에서 제시된 요구 사항과 함께 적용됩니다. 이 문서는 플랜지 압력 측정, 구석 압력 측정, D 및 D/2 압력 측정과 함께 사용되는 오리피스 플레이트를 갖춘 주 기기에 적용됩니다. '베나 컨트라' 및 파이프 압력 측정과 같은 다른 압력 측정은 이 문서에서 다루지 않습니다. 이 문서는 측정 구역 내에서 계속해서 초음속 미만인 유동 및 단일 상 유체에만 적용됩니다. 이 문서는 맥동 유동의 측정에는 적용되지 않습니다. 또한, 파이프 크기가 50mm 이하이거나 1,000mm 이상이거나 파이프 레이놀즈 수가 5,000 미만인 경우에는 적용되지 않습니다.
記事のタイトル：ISO 5167-2:2022 - 円断面の満水状態で挿入された圧力差装置による流体流量の測定- 第2部：オリフィスプレート 記事の内容：本文書は、流体の流量を測定するために満水状態の導管に挿入されるオリフィスプレートの幾何学と使用方法（設置および運用条件）を明示しています。また、流量の計算に必要な背景情報を提供し、ISO 5167-1で指定された要件と併用されます。本文書は、フランジ圧力タッピングまたはコーナー圧力タッピング、DおよびD/2圧力タッピングを使用したオリフィスプレートを備えた一次装置に適用されます。その他の「ヴェーナ・コントラクタ」やパイプタッピングは、本文書では扱われていません。本文書は、測定セクション全体で音速未満の流れであり、流体が単相と見なされる場合にのみ適用されます。また、脈動流の測定には適用されません[1]。また、パイプサイズが50mm未満または1,000mmを超える場合や、パイプのレイノルズ数が5,000以下の場合には適用されません。
記事タイトル： ISO 5167-2：2022 - 円形断面の満杯通路に挿入された差圧装置による流体流量の測定 - 第2部：オリフィスプレート 記事内容：この文書は、満杯の通路に挿入されたオリフィスプレートの形状と使用方法（設置および運用条件）を特定し、通路内を流れる流体の流量を決定するためのものです。この文書は、ISO 5167-1で規定されている要件と併用することができ、フランジ圧力タッピング、コーナー圧力タッピング、DおよびD/2圧力タッピングを備えたオリフィスプレートを使用する1次装置に適用されます。ただし、「ヴェナコントラクタ」やパイプタッピングなど、その他の圧力タッピングはこの文書では扱われません。この文書は、測定セクション全体で音速未満の流動状態と、単相の流体にのみ適用されます。パルス状の流動の測定には適用されません。また、パイプサイズが50 mm未満または1,000 mmを超える場合、およびパイプのレイノルズ数が5,000未満の場合、オリフィスプレートの使用は対象外です。
ISO 5167-2:2022 is a document that specifies the use of orifice plates in measuring fluid flow in circular conduits. The document outlines the geometry, installation, and operating conditions for orifice plates. It is used in conjunction with ISO 5167-1 and applies to primary devices that use orifice plates with flange pressure tappings, corner pressure tappings, and D and D/2 pressure tappings. However, it does not cover other pressure tappings such as "vena contracta" and pipe tappings. The document is limited to subsonic flow and single-phase fluids. It also excludes the measurement of pulsating flow. Orifice plates should not be used in pipes smaller than 50 mm or larger than 1,000 mm, and the pipe Reynolds numbers should be above 5,000 for accurate measurement.
제목: ISO 5167-2:2022 - 둥근 횡단면 관 통로에 삽입된 압력차 장치를 통한 유체 유량 측정 - 파트 2: 오리피스 플레이트 내용: 이 문서는 관 통로에 풀로 흐르는 유체의 유량을 결정하기 위해 오리피스 플레이트가 삽입될 때의 기하학적 특성과 사용 방법(설치 및 운영 조건)을 명시합니다. 이 문서는 또한 유량을 계산하기 위한 배경 정보를 제공하며, ISO 5167-1에서 주어진 요구 사항과 함께 적용됩니다. 이 문서는 유압 터핌, 구배 터핌 또는 D 및 D/2 터핌을 갖는 오리피스 플레이트가 사용되는 1차 장치에 적용됩니다. "베나 컨트랙타"나 파이프 터핑과 같은 다른 압력 터핑은 이 문서에서 다루지 않습니다. 이 문서는 측정 구간 전체에서 초음속 이하의 유동과 단일 상태의 유체에만 적용됩니다. 이 문서는 박동 유동의 측정에는 적용되지 않습니다. 또한, 파이프 크기가 50 mm 미만이거나 1,000 mm를 초과하거나, 파이프 레이놀즈 수가 5,000 미만인 경우에는 오리피스 플레이트의 사용을 다루지 않습니다.
ISO 5167-2:2022 is a document that specifies the use of orifice plates in circular conduits to measure the flow rate of fluids. It provides information on the geometry and installation of orifice plates, as well as the conditions under which they should be used. This document is applicable to orifice plates used with certain types of pressure tappings, but not others. It is also only suitable for measuring subsonic flow in single-phase fluids, and does not cover pulsating flow. Additionally, it does not apply to pipe sizes below 50 mm or above 1,000 mm, or to cases where the pipe Reynolds numbers are below 5,000.
The article discusses ISO 5167-2:2022, which is a standard that specifies the use of orifice plates in circular conduits to measure fluid flow. It outlines the geometry and installation conditions for orifice plates, as well as the calculation of flow rate. The standard applies to orifice plates with various pressure tappings, but not to other types of pressure tappings. It is specifically for subsonic flow and single-phase fluid. The standard does not cover the use of orifice plates in small or large pipe sizes or when the pipe Reynolds numbers are below 5,000.
기사 제목: ISO 5167-2:2022 - 원형 횡단 단면관으로 진행되는 액체 유동의 압력 차 장치를 통한 유량 측정 - 제2부: 오리피스 플레이트 기사 내용: 이 문서는 원형 횡단 단면관에 삽입된 오리피스 플레이트의 기하학과 사용 방법 (설치 및 운영 조건)을 명시하고, 통로에서 유동하는 유체의 유량을 결정하기 위해 사용됩니다. 이 문서는 또한 유량을 계산하기 위한 배경 정보를 제공하며, ISO 5167-1에서 제시한 요구 사항과 함께 적용됩니다. 이 문서는 프랜지 압력 탭핑, 코너 압력 탭핑, D 및 D/2 압력 탭핑과 함께 사용되는 오리피스 플레이트가 있는 원시 장치에 적용됩니다. "베나 컨트랙타" 및 파이프 압력 탭핑과 같은 다른 압력 탭핑은 이 문서에서 다루지 않습니다. 이 문서는 측정 구간을 통해 유속이 초음속이 아니며 유체가 단일 상으로 간주될 수 있는 유량에만 적용됩니다. 이는 맥동 유량 측정에 적용되지 않습니다[1]. 이 문서는 50mm 이하나 1,000mm을 초과하는 파이프 크기에서 오리피스 플레이트를 사용하는 경우, 또는 파이프의 레이놀즈 수가 5,000미만인 경우에는 적용되지 않습니다.
Questions, Comments and Discussion
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