ロケットの推力測定を安く簡単に

ここのところ更新せずでした。
ちょっとばかり忙しかったけれどMTM06に出展してた。

今回の記事は
ハイブリッドロケットを打ち上げようとして、そのエンジンの推力測定を行ったことについて。

測定したいことは推力。
本当は燃焼圧とか温度変化とかみたいことが沢山あったんだけど
一番大事なのは推力測定。

推力測定にはいろいろ方法があるけど、とにかく安く済ませたかったので
システムとしては
・ロードセル
・計装アンプ
・デジタルオシロスコープ
・RS232Cで繋いだPC
で行った。

ロードセルとは中にひずみゲージが入った力測定器で、今回は
測定上限が500N程度だったので初期加重のことを考えて1000Nまで測定可能なDigi-keyの
http://ow.ly/2M61M
のものを使用。中にアンプが入っていなくて出力が〜100mV。なのでアンプをかませてあげないと測定できない。

計装アンプは秋月で買えるINA128
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-01755/
を使用。抵抗を一つ代えてあげるだけでゲインが変わる。10000倍までは周波数特性が良く測定できるみたい。
増幅部分の部品としてはこのアンプのICと抵抗2本、セラコン１つという簡単さ。

デジタルオシロスコープは借りることが出来きた。
岩通計測株式会社のBringo DS-8812というもの
http://www.keisoku-gb.com/kigyou/iwatsu_keisoku/DS8814_8812.html
これに、波形データをPCに送ってくれる
http://www.vector.co.jp/soft/win95/hardware/se248489.html
のソフトを入れて、RS-232CとUSB変換ケーブルでUSB接続したPCに接続

あとはごちゃごちゃとオシロスコープ弄れば測定出来る。

今回は時間がなかったし、デジタルオシロスコープ借りることが出来たからこういう計測系だけど、アンプ以降はマイコンでA/D変換してPCとシリアル通信させるとかが安いだろう。
例えばarduinoでA/D変換するとUSBで簡単にPCにデータを送ることが出来るから、これが良さそうとにらんでる。
http://www.eleki-jack.com/FC/2009/01/23arduinoarduino5.html
http://d.hatena.ne.jp/sugan/20081114/1226686279
を見る限り
10bit精度で2kHz以上でサンプリングできるからそこそこの計測はできそう。
0.1kgf程度の精度じゃ物足らなくなったら他の方法を考えるけど、取りあえずは十分そう。