온도를 측정하는 사람들은 보통 평범한 사람과는 훨씬 다른 방식으로 세상을 바라보기 때문에 그들의 발견에 놀랄 때가 많습니다. 한 가지 좋은 사례는 탱크 수위 측정에 대한 새로운 기법을 발견한 The Snell Group의 John Snell에게서 나온 것입니다. 그는 열화상 카메라를 사용하는 방법을 배우는 동안 주방에서 대상을 찾기 시작하였고, 달걀 한 상자를 스캔하기로 결정했을 때, 열화상 카메라를 탱크 수위 표시기 또는 게이지로 사용하는 아이디어를 깨우치게 해준 것을 보고 아주 놀랐습니다.
Snell은 “현저한 열 패턴의 원인은 분명해 보였지만, 몇 가지 추가 테스트 후에야 달걀 내부의 막에 의해 형성된 액체/공기 경계면 때문이라고 자신 있게 말할 수 있었어요.”라고 말했습니다. “레벨이 드러나려면 달걀은 어느 방향으로든 온도 변화가 있어야 했고, 공기는 열 용량이 낮기 때문에 항상 액체보다 더 빠른 변화를 보였습니다. 탱크 수위 측정에 열화상 카메라를 사용하는 아이디어는 처음에는 분명한 것은 아니고, 단지 뭔가 멋진 일인 것 같았습니다.”
탱크 수위 측정 및 검사를 위한 열화상 실제 적용
Snell은 각각의 달걀은 그가 자주 가르치는 산업 시설에서 볼 수 있는 많은 탱크처럼 기본적으로 액체가 거의 가득 찬 작은 탱크였기 때문에 다채로운 색깔의 열 패턴이 발생했다는 것을 깨달았습니다. 그는 열화상 카메라로 실제 산업용 탱크를 스캔하면서 열화상 관점에서 이들 탱크는 처음 측정해 본 달걀 상자와 유사한 방식으로 작동한다는 것을 발견하였습니다. 그는 또한 실외 탱크는 예측가능한 가열 패턴을 갖고 있기 때문에, 조건이 좋을 경우 거대한 탱크에서도 액체 수위를 찾기가 매우 쉽다는 것도 알게 되었습니다.
- 대형 탱크 상부는 낮에는 따뜻했고 초저녁에는 차가워졌습니다.
- 탱크 내부의 액체는 열 용량이 커서 밤낮으로 거의 동일한 온도를 유지하였습니다.
- 슬러지 레벨도 종종 명백히 나타났으며, 일반적으로 불규칙한 형상을 보였습니다. 슬러지를 액체와 구분할 수 있게 되는 정확한 시기는 특정 조건 및 슬러지의 유형/밀도에 따라 달라집니다.
- 왁스 또는 폼과 같은 ‘부유물’은 종종 적절한 조건에서 온도가 변하는 것으로 알아볼 수 있습니다.
- 사일로(silos) 및 단열 탱크 내용물의 수위는 그것의 정확한 열 특성이 액체와 약간 다르더라도 식별할 수 있습니다.
열화상 카메라를 이용한 탱크 수위 측정 또는 검사 방법
Snell은 이 과정을 직접 보기 위해서는 햇빛 아래 놓인 탱크를 찾아 몇 시간 동안 측면을 스캔할 것을 제안합니다. 열화상 카메라로 온도 차이를 볼 수 없는 경우에는 탱크가 완전히 가득 찼거나 비어 있음을 의미할 수도 있고, 액체와 가스 사이에 온도 차이가 거의 없는 경우일 수도 있습니다.
이 경우, 온도 변화가 일어나기를 기다리거나, 간단히 탱크 측면에 물을 뿌리고 증발 냉각이 마술을 부려줄 때까지 기다리는 것으로 이러한 변화가 강제로 일어나게 할 수 있습니다.
달걀의 액체 수위를 판단하는 것은 열화상 촬영을 배우는 재미있는 방법입니다. 그러나, 이는 대형 탱크 또는 사일로에서 내용물의 수위를 찾거나, 측정 또는 확인하는 열화상 촬영에 관한 중요한 응용 분야가 있음을 시사합니다. 이러한 컨테이너의 대부분에는 수위 표시기가 부착되어 있지만, 프로세스 운영자와 산업 엔지니어들은 여전히 두 번째 방법론을 이용하여 판독값을 검증하기를 원합니다. 열화상 촬영은 이를 위한 매우 쉽고 실용적인 방법임이 입증되었습니다.