Qual é a finalidade da configuração de ensaio multipass da ISO 16889 e por que o ensaio de passagem única é insuficiente?

A configuração multipass recircula o fluido de ensaio contaminado pelo circuito do filtro, de modo que as partículas que atravessam o elemento permanecem no circuito a jusante e são contadas continuamente durante todo o ensaio. Essa abordagem de carregamento tem duas finalidades: produz dados de relação Beta realistas em diferentes estados de carregamento (elemento limpo versus elemento carregado progressivamente) e, ao mesmo tempo, mede a capacidade de retenção de sujeira acumulando a massa total injetada até atingir a pressão diferencial terminal. O ensaio de passagem única, em que o fluido contaminado passa uma vez e é descartado, mede apenas a eficiência inicial de um elemento limpo, o que não representa as condições de campo. Os filtros em campo operam em diferentes estados de carregamento ao longo da vida útil; a relação Beta média multipass da ISO 16889 representa melhor a eficiência média no tempo que um filtro oferece em serviço.

Qual é a diferença entre a classificação em mícrons nominal e a absoluta, e por que a absoluta deve sempre ser especificada?

A classificação em mícrons nominal é uma designação informal, não padronizada, que descreve o tamanho de partícula no qual um filtro retém "a maioria" das partículas: a porcentagem não é definida e varia entre fabricantes (fornecedores diferentes usam 50%, 80% ou 90% como limite "nominal"). A classificação em mícrons absoluta com uma relação Beta especificada é a alternativa padronizada e comparável: um elemento classificado como "10 µm absoluto, β10(c) ≥ 200" significa que sua relação Beta a 10 µm, medida segundo a ISO 16889 com APC calibrado segundo a ISO 11171, é de pelo menos 200, o que corresponde a uma eficiência de passagem única de 99.5%. Especificar a classificação nominal permite que os fabricantes declarem 10 µm nominais com 50% de eficiência, o que representa um controle de contaminação muito fraco. As especificações de compra de filtros industriais hidráulicos e de lubrificante devem exigir a notação β(c) com um valor Beta mínimo definido para garantir uma comparação de desempenho com significado.

Como a capacidade de retenção de sujeira (DHC) é medida durante o ensaio ISO 16889 e em que unidades?

A DHC é a massa acumulada de pó de ensaio ISO A2 medium injetada a montante desde o início do ensaio até atingir a pressão diferencial terminal. O ΔP terminal é definido como 10× o ΔP inicial do elemento limpo ou 6 bar, o que ocorrer primeiro. A DHC é expressa em gramas de pó de ensaio por elemento ensaiado na vazão específica. O ensaio ISO 16889 mede ao mesmo tempo a relação Beta (pelas contagens de partículas APC a montante e a jusante) e a DHC (pela saída total do alimentador gravimétrico de pó). Os dados de DHC da ISO 16889 só são diretamente comparáveis entre elementos quando a vazão de ensaio é idêntica: a DHC diminui com o aumento da vazão, porque a velocidade frontal maior compacta mais rápido a torta de pó. A DHC deve ser informada com a vazão de ensaio e a viscosidade do fluido correspondentes para que os dados possam ser interpretados.

Quais requisitos de calibração se aplicam aos contadores automáticos de partículas usados no ensaio ISO 16889?

Os contadores automáticos de partículas usados no ensaio ISO 16889 devem ser calibrados segundo a ISO 11171 com partículas de referência de esferas de látex de poliestireno (PSL) rastreáveis ao NIST. A ISO 11171 define o procedimento de calibração, os tamanhos das partículas de referência (faixa de 1–25 µm coberta por diferentes padrões PSL) e o intervalo de recalibração (normalmente a cada 12 meses ou 500 horas de operação). A calibração estabelece os limites de tamanho dos canais do APC que correspondem aos tamanhos reais de partícula: sem calibração, APCs diferentes em laboratórios diferentes informarão contagens de partículas diferentes para amostras de fluido idênticas. Por isso os dados ISO 16889 anteriores a 2000 (com calibração por pó AC fine) são indicados como β sem o sufixo (c) e não podem ser comparados diretamente com os dados β(c) calibrados segundo a ISO 11171 dos ensaios atuais.

Quais condições de ensaio devem coincidir ao comparar resultados ISO 16889 de elementos filtrantes concorrentes?

Uma comparação válida dos dados ISO 16889 entre elementos concorrentes exige que coincidam: (1) a vazão de ensaio (L/min): o mesmo elemento a 2× a vazão mostrará DHC menor; (2) o fluido de ensaio (ISO VG 15 a 50°C ± 2°C é o padrão da ISO 16889); (3) o pó de ensaio (ISO 12103-1 A2 medium, lote certificado); (4) a notação de calibração do APC (o sufixo β(c) confirma a calibração ISO 11171; dados sem (c) não são comparáveis); (5) a base de relatório (alguns fabricantes informam o β mínimo e outros o β médio: peça o relatório de ensaio, e não um resumo de especificação). Ao solicitar dados de ensaio ISO 16889 de terceiros, exija o relatório de ensaio completo de um laboratório acreditado segundo a ISO 17025, que inclui todas as condições de ensaio, os dados brutos de contagem de partículas e os valores Beta calculados em cada intervalo de amostragem.

Como o ensaio ISO 5011 difere do ensaio ISO 16889 em metodologia e aplicação?

A ISO 5011 rege o ensaio de elementos de filtros de ar: mede a eficiência gravimétrica (porcentagem em massa do pó injetado que é retida), a capacidade de retenção de pó, a curva de restrição e a resistência ao colapso, usando ar como meio com pó de ensaio ISO A2 fine. A ISO 16889 rege o ensaio de elementos de filtros hidráulicos e de óleo lubrificante: mede a relação Beta (eficiência por contagem de partículas em tamanhos específicos) e a DHC, usando óleo mineral líquido ISO VG 15 com pó de ensaio ISO A2 medium. A diferença fundamental é o meio: a eficiência de filtração de ar é expressa gravimetricamente (porcentagem de massa capturada), porque contar partículas com precisão em toda a faixa de tamanhos no ar não é prático nos ensaios de produção padrão; a eficiência de filtração hidráulica é expressa como relação Beta (razão de contagens de partículas) em tamanhos específicos, porque a contagem de partículas é a medida direta do risco de dano aos componentes. Nenhuma das duas normas de ensaio se aplica ao outro meio.

Qual é a importância de ensaiar a relação Beta em vários tamanhos (β3, β6, β10, β12, β15) nas especificações de filtros hidráulicos?

Informar as relações Beta em vários tamanhos de partícula fornece um perfil de eficiência completo, e não uma especificação de um único ponto. Um filtro pode atingir β6(c) = 200 (99.5% a 6 µm), mas β3(c) = 5 (80% a 3 µm), oferecendo proteção insuficiente a servoválvulas com folgas de carretel de 1–4 µm. Por outro lado, um filtro com β3(c) = 75 (98.7%) controla melhor as partículas abaixo de 5 µm que o elemento de classificação mais alta a 6 µm. Para a especificação de sistemas hidráulicos: circuitos com servoválvulas exigem β3(c) ou β6(c) ≥ 200; circuitos com bombas de pistão, β10(c) ≥ 200; circuitos com bombas de engrenagens, β10(c) ≥ 75. A NFPA T3.10.8 especifica os requisitos de notação da relação Beta nas especificações de filtros hidráulicos para permitir uma definição de desempenho sem ambiguidades.

O que se exige de um laboratório de ensaio acreditado para validar as declarações de desempenho de um filtro?

A acreditação de laboratórios ISO 17025 é a norma internacional de competência dos laboratórios de ensaio: verifica a rastreabilidade das medições, a calibração dos equipamentos, a qualificação do pessoal e os sistemas de gestão da qualidade. Declarações de desempenho de filtros sustentadas por relatórios de ensaio acreditados segundo a ISO 17025 oferecem: rastreabilidade metrológica das contagens de partículas a padrões nacionais (partículas de referência NIST); calibração do APC documentada, com data e referência do certificado de calibração; condições de ensaio completas (vazão, temperatura, lote de fluido, lote de pó); e tabelas de dados brutos que permitem verificar a relação Beta de forma independente. Folhetos comerciais que dizem "ensaiado segundo a ISO 16889" sem um certificado de ensaio ISO 17025 não constituem dados de desempenho validados. A ELIMFILTERS publica relatórios de ensaio certificados segundo a ISO 17025 de seus elementos filtrantes críticos para o desempenho.

Como é feito o ensaio de estabilidade da relação Beta e o que ele revela que o ensaio multipass padrão não mostra?

O ensaio de estabilidade da relação Beta (também chamado de ensaio de sensibilidade à vazão) mede a relação Beta em várias vazões, normalmente 50%, 100% e 150% da vazão nominal, para caracterizar como a eficiência muda na faixa de operação. O ensaio ISO 16889 padrão mede a Beta média em uma única vazão nominal. O ensaio de estabilidade revela: (1) se a relação Beta cai muito em vazões elevadas (por exemplo, durante os transientes do sistema), o que indicaria proteção insuficiente nos eventos de vazão máxima; (2) se a eficiência aumenta com vazão reduzida (algo normal nos elementos de filtração em profundidade quando a velocidade diminui); (3) em que vazão o elemento passa do modo de filtração em profundidade para o de filtração superficial. Para proteger servoválvulas em circuitos de vazão variável, a estabilidade Beta em toda a faixa de vazão é tão importante quanto a Beta máxima na vazão nominal: um elemento com β10(c) = 200 na vazão nominal, mas β10(c) = 15 a 150% da vazão, oferece proteção insuficiente durante os transientes de partida da bomba.

O que a certificação ISO 16889 garante sobre um elemento filtrante e o que ela não garante?

A certificação ISO 16889 garante que os valores declarados de relação Beta e DHC foram medidos em um ensaio padronizado nas condições especificadas. Garante a metodologia de ensaio, o padrão de calibração usado e o formato de relatório. NÃO garante: desempenho equivalente entre diferentes tamanhos de elemento ou carcaças (cada um deve ser ensaiado separadamente); estabilidade da relação Beta em condições dinâmicas (fluxo pulsante, ciclos de temperatura); desempenho em fluidos diferentes do óleo mineral ISO VG 15; desempenho em condições de campo diferentes das de ensaio; nem o desempenho mínimo dos lotes de produção (a menos que a especificação inclua um requisito de média mínima por lote). Também não garante que o elemento de produção corresponda ao protótipo ensaiado, a menos que o fabricante tenha um sistema de gestão da qualidade (ISO 9001 ou ISO/TS 16949) que documente a relação entre o projeto ensaiado e o lote de produção.

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Engenharia · 8 min

Ensaios e validação

Métodos de ensaio ISO, ensaio multipass e certificação de desempenho

As declarações de desempenho dos filtros industriais devem ser sustentadas por ensaios padronizados realizados em condições controladas. Os métodos de ensaio ISO definem o fluido, o pó de ensaio, as condições de fluxo, os intervalos de medição e os requisitos de relatório que permitem comparar de forma válida os dados de desempenho entre fabricantes e linhas de produtos.

Óleo ISO VG 15

Fluido de ensaio ISO 16889

ISO A2 fine

Pó de ensaio ISO 5011

Calibrado segundo a ISO 11171

Padrão β(c)

01 /

Ensaio multipass ISO 16889

A ISO 16889 é o método de ensaio padrão dos elementos de filtros hidráulicos e de lubrificante, e mede ao mesmo tempo a relação Beta e a capacidade de retenção de sujeira. O fluido de ensaio (óleo ISO VG 15) é contaminado com pó de ensaio ISO A2 medium em concentração controlada. As contagens de partículas são medidas a montante e a jusante com contadores automáticos de partículas calibrados (ISO 11171). Os valores Beta são calculados em cada tamanho de contagem durante todo o ensaio até atingir a pressão diferencial terminal. Multipass significa que o fluido contaminado recircula pelo circuito de ensaio: as partículas que atravessam o filtro permanecem no circuito e somam às contagens a jusante.

02 /

Ensaio de filtros de ar ISO 5011

A ISO 5011 abrange a eficiência inicial, a capacidade de retenção de pó e a eficiência fracionária dos filtros de ar. O pó de ensaio (ISO A2 fine) é alimentado a uma taxa controlada. A eficiência é medida a 0.5, 1, 2, 3, 5, 7, 10, 20, 40 e 80 µm com contadores de partículas a laser. A restrição é monitorada continuamente. O ensaio é feito em uma ou mais vazões de ar; o desempenho na vazão de ar nominal é o principal ponto de especificação. O ensaio do elemento de segurança segue o do elemento primário para verificar o desempenho total do sistema.

03 /

Beta(c) versus classificação Beta

Os valores Beta trazem um sufixo que indica o padrão de calibração da contagem de partículas usado. β₁₀ usa a calibração antiga com pó de ensaio AC fine, hoje obsoleta. β₁₀(c) usa a contagem de partículas calibrada segundo a ISO 11171, o padrão atual. β₁₀ e β₁₀(c) NÃO são diretamente comparáveis. Um filtro classificado como β₁₀ = 75 pode ter β₁₀(c) = 10: uma diferença significativa. Especifique sempre β(c) ao comparar dados de desempenho de filtros de diferentes fabricantes.

98.7%

Eficiência com β₁₀(c) = 75

99.5%

Eficiência com β₁₀(c) = 200

99.9%

Eficiência com β₁₀(c) = 1000

DIAGRAMAS DE ENGENHARIA

ISO 16889 Multi-Pass Filter Test Circuit — Schematic of the multi-pass test loop: reservoir, pump, upstream particle counter PC₁, test filter housing with ΔP senso…

VER DIAGRAMA COMPLETO →

Filter Element Media Cross-Section — Cross-sectional view through a cylindrical filter element from outside to center. Left edge: protective outer wrap. Next…

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ISO 8573-1 Compressed Air Purity Classes — Three-panel reference chart for ISO 8573-1:2010. Top panel — solid particles: table showing Classes 0–5 with maximum par…

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REFERÊNCIAS DE ENGENHARIA

NORMA

ISO 16889:2022, Hydraulic Fluid Power — Filters — Multi-Pass Method for Evaluating Filtration Performance of a Filter Element

Norma principal que define o circuito de ensaio multipass, o cálculo da relação Beta, a medição da DHC e o relatório de desempenho dos elementos de filtros hidráulicos e de lubrificante.

NORMA

ISO 5011:2014, Inlet Air Cleaning Equipment for Internal Combustion Engines and Compressors — Performance Testing

Define os ensaios de eficiência gravimétrica, capacidade de retenção de pó, curva de restrição e colapso dos elementos de filtros de ar.

NORMA

ISO 11171:2016, Hydraulic Fluid Power — Calibration of Automatic Particle Counters for Liquids

Norma de calibração dos instrumentos APC, que define a notação com o sufixo (c) e os requisitos de acreditação de laboratório ISO 17025 para uma medição válida da relação Beta.

NORMA

NFPA T3.10.8-2006, Hydraulic Fluid Power — Determination of Filter Element Performance — Multi-Pass Method for Determining Filtration Ratio and Dirt Holding Capacity

Norma norte-americana de potência fluida que complementa a ISO 16889 e especifica os requisitos de notação da relação Beta e o formato de relatório de desempenho dos elementos de filtros hidráulicos.

PERGUNTAS FREQUENTES

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ELIMFILTERS. (2026). Ensaios e validação: Ensaios e validação. ELIMFILTERS Engineering Knowledge Platform. https://elimfilters.com/knowledge-center/engineering/testing-and-validation

Ensaios e validação

Ensaio multipass ISO 16889

Ensaio de filtros de ar ISO 5011

Beta(c) versus classificação Beta

Conecte a decisão técnica à aplicação ELIMFILTERS correta.