ISO/TS 15694:2004

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 15694
Première édition
2004-04-15
Vibrations et chocs mécaniques —
Mesurage et évaluation des chocs
simples transmis par les machines
portatives et guidées à la main au
système main bras
Mechanical vibration and shock — Measurement and evaluation of
single shocks transmitted from hand-held and hand-guided machines to
the hand-arm system
Numéro de référence
©
ISO 2004
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Publié en Suisse
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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
Dans d'autres circonstances, en particulier lorsqu'il existe une demande urgente du marché, un comité
technique peut décider de publier d'autres types de documents normatifs:
— une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts dans
un groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 % des
membres votants du comité dont relève le groupe de travail;
— une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d'un comité technique
et est acceptée pour publication si elle est approuvée par 2/3 des membres votants du comité.
Une ISO/PAS ou ISO/TS fait l'objet d'un examen après trois ans afin de décider si elle est confirmée pour trois
nouvelles années, révisée pour devenir une Norme internationale, ou annulée. Lorsqu'une ISO/PAS ou
ISO/TS a été confirmée, elle fait l'objet d'un nouvel examen après trois ans qui décidera soit de sa
transformation en Norme internationale soit de son annulation.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO/TS 15694 a été élaborée par le Comité européen de normalisation (CEN) en collaboration avec le
comité technique ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité SC 4, Exposition des individus
aux vibrations et chocs mécaniques, conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et le CEN
(Accord de Vienne).
Tout au long du texte du présent document, lire «… la présente prénorme européenne …» avec le sens de
«… la présente Spécification technique …».

Sommaire
Page
Avant-propos.v
Introduction .vi
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.1
4 Paramètres de description des chocs simples .2
4.1 Accélération .2
4.2 Accélération pondérée flat .2
h
4.3 Valeur efficace (RMS) de l'accélération pondérée flat .3
h
4.4 Valeur efficace mobile (RRMS) de l'accélération pondérée flat .3
h
4.5 Valeur de la racine quatrième (RMQ) de l'accélération pondérée flat .3
h
4.6 Maximum de la vibration transitoire de l'accélération pondérée flat .4
h
4.7 Valeur de crête de l'accélération pondérée flat .4
h
4.8 Facteur de crête de l'accélération pondérée flat .4
h
4.9 Quotient de contenu de choc de l'accélération pondérée flat .4
h
4.10 Accélération pondérée W .5
h
4.11 Valeur efficace de l'accélération pondérée W .5
h
4.12 Valeur de la racine quatrième de l'accélération pondérée W .5
h
4.13 Quotient de contenu de choc de l'accélération pondérée W .6
h
5 Appareillage de mesure .6
6 Procédure de mesurage.6
6.1 Fixation des accéléromètres .6
6.2 Orientation des accéléromètres.7
6.3 Procédure de travail .7
7 Rapport de mesurage.7
Annexe A (normative) Spécifications et méthodes d'essai pour l'appareillage de mesure.8
Annexe B (informative) Recommandations et méthodes d'essai pour un appareillage de mesure
numérique.11
Annexe C (informative) Autre paramètre de description des chocs simples .13
Annexe D (normative) Filtre de pondération fréquentielle flat .14
h
Annexe E (normative) Filtre de pondération fréquentielle W de l'EN ISO 5349-1.16
h
Bibliographie .19

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Avant-propos
Le présent document CEN ISO/TS 15694:2004 a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 231 “Vibrations et
chocs mécaniques”, dont le secrétariat est tenu par DIN, en collaboration avec le Comité Technique ISO/TC 108
“Vibrations et chocs mécaniques”.
Les Annexes A, D et E sont normatives, les Annexes B et C sont informatives.
Selon le Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, les instituts de normalisation nationaux des pays suivants sont
tenus de mettre cette Spécification Technique en application : Allemagne, Autriche, Belgique, Danemark, Espagne,
Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Portugal,
République Tchèque, Royaume-Uni, Slovaquie, Suède et Suisse.

Introduction
Les effets des excitations répétées du type choc sur le système main-bras ne sont pas encore complètement
connus. Un examen de la documentation de référence ([5], [9] et [11]) montre que les connaissances en la matière
sont insuffisantes pour décider si les méthodes présentées dans l'EN ISO 5349-1 peuvent être utilisées pour
évaluer les risques pour la santé issus de charges de type choc sur les mains et les bras.
Malgré le manque de connaissances dans ce domaine, il est souhaitable de normaliser les méthodes de
description des excitations répétées du type choc émises par les machines portatives et guidées à la main. La
présente Spécification technique a pour objet de définir des méthodes pour :
 rassembler des données cohérentes relatives aux chocs simples transmis à la main dans certaines conditions
précises et conformément à des critères uniformes ; et
 fournir des informations relatives aux émissions de chocs d'un outil électrique donné, afin de comparer de
manière objective les différents outils électriques.
Les outils électriques à l'origine de chocs sont, par exemple, les cloueuses, les assembleuses par point de
soudure, les agrafeuses et les outils d'avoyage. Les clés à choc et les boulonneuses ne sont pas inclues car, d'une
manière générale, ces outils électriques n'émettent pas de chocs simples.
Il serait souhaitable de concevoir des méthodes d'interprétation des effets potentiels des chocs simples sur
l'organisme, mais le manque de connaissances dans ce domaine ne permet pas, à l'heure actuelle, d'inclure de
telles méthodes dans une norme. A l'avenir, il est prévu d'inclure ces domaines.
Les spécifications de l'appareillage présentées dans l'ENV 28041 ne décrivent pas de manière adéquate la
réponse en phase, ni la réponse horizontale, pour le mesurage des chocs simples.
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1 Domaine d'application
La présente Spécification technique présente les méthodes de mesurage des chocs simples au niveau de la ou
des poignées des machines portatives et guidées à la main caractérisées par un taux de frappe maximal inférieur
à 5 Hz.
NOTE Afin de décrire les caractéristiques des chocs simples, la présente Spécification technique définit des grandeurs
d'évaluation allant au-delà de celles définies pour les vibrations transmises à la main de l'EN ISO 5349-1.
La présente Spécification technique définit également des exigences supplémentaires relatives à l'appareillage de
mesure nécessaire à l'évaluation des chocs (voir Annexes A, B, D et E).
L'objectif est de faciliter le recueil d'informations relatives aux émissions et à l'exposition des individus afin d'établir
le fondement d'une déclaration d'émission et du développement à venir des critères d'évaluation du niveau de
risque d'exposition. Toutefois, la présente Spécification technique ne propose pas de méthodes d'interprétation des
effets potentiels des chocs simples sur l'organisme.
Par conséquent, la présente Spécification technique constitue la base du mesurage et de l'évaluation des chocs
simples émis par les machines portatives et guidées à la main mais ne couvre pas les actions sur l'organisme.
2 Références normatives
Cette Spécification Technique comporte par référence datée ou non datée des dispositions issues d’autres
publications. Ces références normatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont
énumérées ci-après. Pour les références datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l’une quelconque de
ces publications ne s’appliquent à cette Spécification Technique que s’ils y ont été incorporés par amendement ou
révision. Pour les références non datées, la dernière édition de la publication à laquelle il est fait référence
s’applique (y compris les amendements).
EN 1033, Vibrations main-bras – Mesurage en laboratoire des vibrations au niveau des surfaces de préhension
des machines guidées à la main – Généralités.
ENV 28041, Réponse des individus aux vibrations – Appareillage de mesure (ISO 8041:1990).
EN ISO 5349-1:2001, Vibrations mécaniques – Mesurage et évaluation de l'exposition des individus aux vibrations
transmises par la main – Partie 1 : Exigences générales (ISO 5349-1:2001).
EN ISO 5349-2, Vibrations mécaniques – Mesurage et évaluation de l'exposition des individus aux vibrations
transmises par la main – Partie 2 : Guide pratique pour le mesurage sur le lieu de travail (ISO 5349-2:2001).
CEN ISO/TS 8662-11, Machines à moteur portatives – Mesurage des vibrations au niveau des poignées –
Partie 11 : Machines à enfoncer les fixations (ISO 8662-11:1999 + Amd 1:2001)
ISO 5348, Vibrations et chocs mécaniques – Fixation mécanique des accéléromètres.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Spécification Technique, les symboles donnés dans l’EN ISO 5349-1 et les termes
et définitions donnés dans l’EN ISO 5349-2 ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
choc simple
brève accélération
NOTE 1 L'évolution d'un choc simple passe par une valeur de crête (voir 4.7) suivie d'une baisse de l'enveloppe
d'accélération.
NOTE 2 En principe, d'autres grandeurs physiques peuvent également définir un choc simple (la force ou la puissance
mécanique transmise au système main-bras, par exemple). Toutefois, des considérations de mesurage pratiques impliquent
d’utiliser la définition restrictive en termes d'accélération (voir également l'Annexe C).
EXEMPLE Les outils électriques provoquant des chocs simples ou des vibrations par choc simple sont les cloueuses, les
assembleuses par point de soudure, les agrafeuses, les outils d'avoyage, etc. Ces outils électriques produisent de brèves et
intenses accélérations (10 ms, par exemple). La période entre les deux chocs est beaucoup plus longue que le choc lui-même
(supérieure à 200 ms, par exemple).
3.2
vibration par choc simple
série de chocs simples séparés par des périodes d'accélération nulle
EXEMPLE Voir exemple en 3.1.
3.3
temps de répétition
T
rep
intervalle entre deux chocs simples consécutifs
3.4
taux de frappe
f
pour un temps de répétition constant T , inverse du temps de répétition, c'est-à-dire f = 1/ T
rep 0 rep
3.5
flat
h
accélération non pondérée à largeur de bande limitée telle que spécifiée en 4.2 et à l'Annexe D
4 Paramètres de description des chocs simples
4.1 Accélération
La grandeur fondamentale de description des chocs simples est l'accélération a(t). C'est la base de tous les
paramètres utilisés dans la présente Spécification technique.
NOTE Pour l’utilisation de la vitesse de vibration pour décrire les chocs simples, voir l'Annexe C.
4.2 Accélération pondérée flat
h
L'accélération pondérée flat a (t) est l'accélération à largeur de bande limitée dans la bande de fréquences
h hF
comprises entre 6,3 Hz et 1250 Hz. Le filtre de la pondération flat est spécifié dans l'Annexe D.
h
NOTE 1 Cette bande de fréquences correspond aux bandes d'octave comprises entre 8 Hz et 1000 Hz. Dans certains cas,
une bande passante plus large est nécessaire ; il est alors recommandé de reporter les variations avec les valeurs du
mesurage.
NOTE 2 La pondération flat est différente des réponses plates souvent fournies sur les appareillages de mesure par une
h
bande de fréquences et une réponse en phase clairement définies.
NOTE 3 L'accélération non pondérée de la présente Spécification technique signifie une accélération à largeur de bande
limitée dans la bande de fréquences avec une fréquence de coin passe-bas supérieure à 1250 Hz.
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4.3 Valeur efficace (RMS) de l'accélération pondérée flat
h
Sur la base de la spécification donnée en 4.2, la valeur efficace de a (t) dans un intervalle de temps T est le
hF
résultat de l'équation
T
a = a (t) dt (1)
hF,RMS,T
hF
∫
T
Elle présente la valeur moyenne équivalente en énergie du signal. Un temps d'intégration fixe recommandé de
T = 3 s permet de comparer plusieurs résultats de mesurage et d'aider l'opérateur à mener à bien la
reproductibilité. L'expérience montre que T = 3 s est un excellent compromis entre le temps de réaction de
l'opérateur et l’exigence de temps d'intégration le plus court possible. Afin d'améliorer le niveau de confiance des
résultats, il est conseillé de calculer la moyenne de cette grandeur sur une série de chocs simples (voir 6.3).
4.4 Valeur efficace mobile (RRMS) de l'accélération pondérée flat
h
Sur la base de la spécification donnée en 4.2, la valeur efficace mobile de a (t) au temps d'observation, t, est le
hF
résultat de l'équation
t−ξ
t
−
τ
a (t) = a (ξ ) e dξ (2)
hF,RRMS,τ
∫ hF
τ
où
t est le temps d'observation (temps réel) ;
ξ est la variable d'intégration ;
τ est une constante de temps à spécifier. Une constante de temps τ = 0,125 s est recommandée.
Afin d'améliorer le niveau de confiance des résultats, il est conseillé de calculer la moyenne de cette grandeur sur
une série de chocs simples (voir 6.3).
NOTE 1 La fonction de moyennage exponentielle permet de décrire le comportement de nombreux processus naturels. Elle
peut être générée grâce à un traitement analogique ou numérique très simple du signal. La valeur d'accélération efficace mobile
vraie, obtenue par intégration linéaire sur un intervalle de temps mobile de longueur fixe, paraît plus simple d'un point de vue
mathématique mais serait en réalité beaucoup difficile à obtenir à l'aide d'instruments analogiques sans grand intérêt.
NOTE 2 D'autres normes internationales préfèrent utiliser le moyennage linéaire pour déterminer la valeur efficace mobile,
définie comme suit :
t
a (t) = a (ξ ) dξ
hF,RRMS,τ
hF
∫
τ
4.5 Valeur de la racine quatrième (RMQ) de l'accélération pondérée flat
h
Sur la base de la spécification donnée en 4.2, la valeur de la racine quatrième de a (t) dans un intervalle de temps
hF
T est le résultat de l'équation
T
a = 4 a (t) dt (3)
hF,RMQ,T
hF
∫
T
A l'instar de la valeur efficace donnée en 4.3, elle représente une valeur moyenne du signal. Toutefois, avec la
moyenne de la valeur de la racine quatrième, l'influence des amplitudes plus élevées est plus forte que celle de la
valeur efficace. Un temps d'intégration fixe recommandé de T = 3 s permet de comparer plusieurs résultats de
mesurage et d'aider l'opérateur à mener à bien la reproductibilité. L'expérience montre que T = 3 s est un excellent
compromis entre le temps de réaction de l'opérateur et l’exigence de temps d'intégration le plus court possible. Afin
d'améliorer le niveau de confiance des résultats, il est conseillé de calculer la moyenne de cette grandeur sur une
série de chocs simples (voir 6.3).
4.6 Maximum de la vibration transitoire de l'accélération pondérée flat
h
Sur la base de la spécification donnée en 4.4, le maximum de la vibration transitoire (MTTV) dans l'intervalle de
temps T représente l'amplitude la plus haute de a (t) telle que calculée par l'équation
hF,RRMS,τ
max
a ={}a ()t (4)
hF,MTVV,τ hF,RRMS,τ
0≤t≤T
Afin d'améliorer le niveau de confiance des résultats, il est conseillé de prendre le 50ème percentile de cette
grandeur sur une série de chocs simples.
4.7 Valeur de crête de l'accélération pondérée flat
h
Pour tout intervalle de temps spécifié 0 ≤ t ≤ T, la valeur de crête (PV) de a (t) représente la valeur instantanée
hF
absolue maximale, telle que calculée par l'équation
max
a = {}a (t) (5)
hF,PV hF
0≤t≤T
Cette grandeur est utilisée pour exprimer le niveau le plus élevé du signal. Afin d'améliorer le niveau de confiance
des résultats, il est conseillé de prendre le 50ème percentile de cette grandeur sur une série de chocs simples.
4.8 Facteur de crête de l'accélération pondérée flat
h
Sur la base des grandeurs données en 4.3 et 4.7, le facteur de crête de l'accélération pondérée flat , CF , est
h h
obtenu en divisant la valeur de crête de l'accélération pondérée flat par la valeur efficace de l'accélération
h
pondérée flat mesurée dans le même temps T :

h
a
hF,PV
(6)
CF =
h
a
hF,RMS,T
Cette grandeur associe la valeur de crête du signal à la valeur efficace équivalente en énergie et, par conséquent,
permet de décrire l'impulsivité du signal pondéré flat .
h
4.9 Quotient de contenu de choc de l'accélération pondérée flat
h
Sur la base des grandeurs données en 4.3 et 4.5, le quotient de contenu de choc de l'accélération pondérée flat ,
h
SC , est obtenu en divisant la valeur de la racine quatrième de l'accélération pondérée flat par la valeur efficace
h
h
de l'accélération pondérée flat mesurée dans le même temps T :
h
a
hF,RMQ,T
SC = (7)
h
a
hF,RMS,T
Cette grandeur permet également de déterminer l'impulsivité du signal.
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4.10 Accélération pondérée W
h
La caractéristique de pondération fréquentielle W , utilisée pour le mesurage et l'évaluation des vibrations
h
transmises à la main, est définie dans l'EN ISO 5349-1 et précisée dans l'Annexe E. L'accélération pondérée W
h
est notée a (t).
hw
NOTE 1 a (t) peut être déduite de a (t) (voir 4.2) en appliquant une fonction de transition accélération-vitesse (transition
hw hF
a-v) qui permet de convertir l'accélération en vitesse pour les fréquences supérieures à 16 Hz.
NOTE 2 Bien que la pondération fréquentielle de l'EN ISO 5349-1 ait été à l'origine définie pour évaluer des vibrations
périodiques ainsi que des vibrations aléatoires ou non périodiques, l'EN ISO 5349-1:2001 stipule qu'elle peut être "applicable
aussi, provisoirement, aux excitations répétées du type choc (impact)." Par ailleurs, l'utilisation de la pondération fréquentielle
W permet une comparaison avec des données existantes. De plus, les mesurages des paramètres en fonction de a (t) sont
h hw
plus aisément reproductibles, car les composantes à plus haute fréquence problématiques sont atténuées.
L'ordre de présentation choisi dans la présente Spécification technique (pondération flat , suivie de la pondération W )
h h
n'implique pas que la préférence est accordée à la première.
4.11 Valeur efficace de l'accélération pondérée W
h
Sur la base de la spécification donnée en 4.10, la valeur efficace de a (t) dans un intervalle de temps T est le
hw
résultat de l'équation
T
a = a (t) dt (8)
hw,RMS,T
hw
∫
T
Elle présente la valeur moyenne équivalente en énergie du signal. Un temps d'intégration fixe recommandé de
T = 3 s permet de comparer plusieurs résultats de mesurage et d'aider l'opérateur à mener à bien la
reproductibilité. L'expérience montre que T = 3 s est un excellent compromis entre le temps de réaction de
l'opérateur et l’exigence de temps d'intégration le plus court possible. Afin d'améliorer le niveau de confiance des
résultats, il est conseillé de calculer la moyenne de cette grandeur sur une série de chocs simples (voir 6.3).
4.12 Valeur de la racine quatrième de l'accélération pondérée W
h
Sur la base de la spécification donnée en 4.10, la valeur de la racine quatrième de a (t) dans un intervalle de
hw
temps T est le résultat de l'équation
T
a = 4 a (t) dt (9)
hw,RMQ,T
∫ hw
T
A l'instar de la valeur efficace donnée en 4.11, elle représente une valeur moyenne du signal. Toutefois, avec la
moyenne de la racine quatrième, l'influence des amplitudes plus élevées est plus forte que celle de la valeur
efficace. Un temps d'intégration fixe recommandé de T = 3 s permet de comparer plusieurs résultats de mesurage
et d'aider l'opérateur à mener à bien la reproductibilité. L'expérience montre que T = 3 s est un excellent
compromis entre le temps de réaction de l'opérateur et l’exigence de temps d'intégration le plus court possible. Afin
d'améliorer le niveau de confiance des résultats, il est conseillé de calculer la moyenne de cette grandeur sur une
série de chocs simples (voir 6.3).
4.13 Quotient de contenu de choc de l'accélération pondérée W
h
Sur la base de la spécification donnée en 4.11 et 4.12, le quotient de contenu de choc de a (t) est obtenu par le
hw
quotient de la valeur de la racine quatrième et de la valeur efficace mesurées dans le même temps T :
a
hw,RMQ,T
(10)
SC =
hw
a
hw,RMS,T
Cette grandeur permet de déterminer l'impulsivité du signal pondéré en fréquence W .
h
5 Appareillage de mesure
La valeur efficace de l'accélération pondérée
...