新しいひずみゲージの貼り方を試しました

■4iiii社のひずみゲージの張り方
4iiiiの特許出願



クランクアームに直接ひずみゲージをはっていない。
クランクアーム（100）に接着剤（190）でアルミのプレート(195)を張り付け、そのプレートにひずみゲージ(102)を張っている。

これでもひずみを計測できるようです。

ということで、試してみました。
クランクの上に2mm厚のアルミプレートを貼りました。




アルミプレートの上側にR1,R3を、下側（クランクアーム接着面なので、クランクとアルミプレートにサンドイッチされてます）にR2,R4を配置。（写真の赤丸内、緑のひずみゲージがアルミ用、茶色のは鉄用で失敗したものをそのまま残してるだけです。）


クランクアームにトルクがかかり曲がりが生じると、その曲げがアルミプレートにも発生するので、アルミプレートのひずみを測定すれば、トルク測定が可能、というものです。
長期間つかった場合の信頼性は要検証ですが、とりあえず、動作するようです。
初期のゼロオフセット値がけっこうバラつく感じはしますが・・・
【2019/05/24追記】
やはり、アルミ素材に鉄用のひずみゲージを張り付けた場合と同じようにゼロオフセット値が安定せず、コロコロとオフセット値が変化し、実用化は不可でした。

この方法だと、アルミプレートを瞬間接着剤でクランクアームに接着すれば、瞬間接着剤はがし液でプレートをはがして、再利用、ということも可能です。
ひずみゲージを貼る位置をあれこれ試すには、よい方法かと思います。

■クランクの表面を削るか
4iiiiの初代パワー計は、キットとして販売され、ユーザが自身でエポキシ接着剤を使ってパワー計センサーユニットをクランクに張り付けるキットとなっていました。
このとき、クランクアーム側は、サンドペーパーで削るのですが、アルミ面を完全に露出するまで削ることは求めてませんでした。




もちろん基本形は、クランク表面を６００番の耐水ペーパで削り、完全にアルミ面を露出し、そこにロックタイト４０１で接着、ということになりますが、この程度けがいた状態でもOKな事例もあるようです。

■ひずみゲージの種類
Amazonの激安ひずみゲージでも、うまく機能させることに成功している方もいらっしゃいます。
http://shinshu-makers.net/shinshu_makers/2018/08/25/%E3%80%90%E3%83%91%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%83%A1%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC2018%E3%80%91%E3%83%9A%E3%83%80%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%83%A2%E3%83%8B%E3%82%BF%E3%83%BC%E5%82%99%E5%BF%98%E9%8C%B2/

激安ひずみゲージもそれ自体は、よく知られた製法で作られており、機能するもののようです。
ただ激安品は、アルミ用ではなく、鉄用です。
当方のスキルでは、鉄用のひずみゲージをアルミに張って、うまく動作させることはできておりません（３日前に試しに鉄に張ったところ、これは正常に動きました）。
うまく動かせる方もいるので、当方が何かを間違ってると思います。

日本メーカのアルミ用ゲージは、2mmと5mmの長さのものが比較的容易に入手できるようです。
ただ2mm品は、クランクアーム用には感度が足りないので、5mmを利用した方が楽だと思います（東京測器さんでは、5mm品も販売しているようです）。

経験上、面積が小さく感度が最も高いのはOMEGA社のものでした。
値段も最も高いのですが、２つのゲージが並列になっているものもあり、扱いやすいです。

4iiiiのパワー計を開発された方が、趣味でパワー計を開発していたころのブログです。たしか、OMEGAのものを利用されていて、私はこれをまねしたこともあります。
http://keithhack.blogspot.com/2013/05/testing-results.html