一种用于测量船舶发动机燃料油粘度的创新设备已经被开发出来并商业化，这要归功于帝国理工公司和Rivertrace公司的合作，后者是一家专门为海事行业提供仪器的公司。

这项研究和开发是在创新英国知识转移伙伴关系(KTP)计划下进行的，该计划为有才华的毕业生和研究生提供资金，让他们在公司设定的创新挑战中工作。Rivertrace公司给机械工程系的弗雷德里克·塞格拉博士提出的挑战是找到一种有效、经济的方法来测量货船和其他大型船只使用的重质燃料油的质量。

这种油是在炼油中生产的最低等级的燃料，并且含有杂质。Rivertrace执行主席Mike Coomber说:“它只比用于路面的沥青高一步。”

这些杂质中问题最大的是精炼过程中使用的催化剂的微小碎片，它们被留在燃料油中。这些“猫粉”非常坚硬，会磨损船舶发动机内部，增加在海上发生故障的风险。

为了使用这种重质燃料，首先必须将其加热到100-150°C左右，这样它的粘度就会下降到足够的程度，这样它就可以很容易地流动并被送入发动机。然后通过水力旋流器，水力旋流器利用离心力将细粒分离出来。

Coomber先生解释说:“这些水力旋流器只有一种模式，那就是全速运转。”“因此，如果你能更好地检查重油的质量，你就能更好地控制净化器，从而节省船舶为获得可接受的发动机产品而消耗的能源成本。”

能够测量燃料油质量也为预测发动机的磨损提供了可能，从而可以有效地安排检查和维护。

超声波就是答案

船上有测量燃料质量的设备，但它们很昂贵，而且并不总是能实时读数。因此，KTP的目标是设计一种既能降低成本又能提高舰载监测性能的超声仪器。

Cegla博士已经在这一领域有经验，他在博士期间曾研究用超声波方法测量不透明乳剂中的颗粒。被KTP招募来开展这项研究的黄金瑞(Jinrui Huang)博士在拉夫堡大学(Loughborough University)攻读博士学位时也遵循了类似的路径。

黄博士说:“我当时在研究超声波理论和建模，当我完成工作时，我想我想做一些不同的事情。”“这个项目听起来更接地气一些，处理的是现实世界的问题。”

该项目的第一步是开发出一种在燃油进入发动机之前测量其粘度的方法。黄博士解释说:“有很多实验室设备可以高精度地测量粘度，但挑战在于在管道内的高温高压下进行测量。”

灵感来自帝国理工学院之前的一项研究，该研究使用超声波测量石油和天然气行业管道的结构完整性。Cegla博士解释说:“你可以永久地安装一个传感器，测量管道内部的腐蚀情况。”“我们能够使用类似的技术，并将其用于测量粘度。”

这项工作同时在帝国和Rivertrace进行。“这是一次真正的合作。在Imperial，我们专注于数据，确保传感器的性能得到验证，而Rivertrace则致力于集成，将传感器集成到工作仪器中。”

商业潜力

虽然精确测量粘度只是创建猫细颗粒监测器的中间阶段，但考虑到竞争对手的定价和性能，Rivertrace立即看到了它的商业潜力。Coomber先生说:“我们觉得市场上的产品过于复杂，而导波超声波方法更具吸引力。”

当船舶想要进入废气排放受到控制的区域时，准确测量燃料温度和粘度尤为重要。这包括世界上大多数主要港口。要做到这一点，他们必须改用更清洁的柴油燃料，但这不是一步到位的。

温度-粘度探头必须在船舶机舱苛刻的温度和压力条件下可靠地工作。

Coomber先生解释说:“他们必须小心地将重油与柴油混合，同时降低温度。”“因此，粘度-温度探头对这一过程至关重要。”还有优化流程、降低成本和排放的空间。“如果你可以稍微降低温度，那么你就可以节省大量的能源。”

在KTP下开发的组合温度-粘度探头由学院和公司联合申请专利，并开始将其推向市场。黄博士以高级技术专家的身份加入Rivertrace，监督仪器开发的最后步骤。

“今年8月，我们推出了名为Smart Visco的商用探测器，”库姆伯说。“它目前正在海试，我们已经有了一些报价。”

伙伴关系的好处

COVID大流行造成的破坏意味着粘度计将成为KTP的主要成果。Coomber先生说:“我们在项目进行到一半的时候就知道我们不可能完成cat精细监控器，所以我们选择了温度-粘度探头。”“我们能够让它变得尽可能智能和便宜，我们在KTP中实现了这一点，所以它是一个巨大的成功。”

您总是在寻找将技术提升到下一个水平的方法，而ktp是实现这一目标的理想方式。

迈克峡谷

Rivertrace

Cegla博士对此表示赞同:“KTP作为一种开展这个项目的方式效果很好，与Rivertrace现场的人们一起工作真是太棒了，”他说。该项目也被Innovate UK评为KTP所能实现的杰出范例。

目前正在探索继续合作的方案，致力于开发超声波猫细粒监测器。黄博士补充说:“我们非常有信心能够解决这个问题。”“我们去年做的测试看起来很有希望。我们可以用超声波看到猫的细纹，我们只需要评估准确性。”

这是Rivertrace第二次参与KTP, Coomber先生是该计划的粉丝。他解释说:“每个公司都会经历一个平台期，无论是技术上还是商业上，所以你总是希望能越过这个阶段，把你的技术提升到一个新的水平。”“ktp是一种理想的方式，因为你正在利用一种你自己不可能提供的资源。”

如果你还不知道自己想要学术生涯还是工业生涯，那么这是一个发现自我的好方法。

黄金瑞博士

Rivertrace

这种资源包括研究能力、可能尚未进入工业界的技术发展知识，以及大学专业设施的使用权。

“例如，在开发过程中，有一些关键的校准点是我们作为一家公司无法做到的，因为我们没有那种水平的仪器，也没有运行它的专业知识。”

这次经历对黄博士来说也是非常积极的。“我真的很喜欢，因为我学到了很多。我学会了如何编程，学会了写软件，学会了使用设计工具，以及如何与开发人员和客户交谈。”他会把它推荐给其他年轻的研究人员。“如果你想学习新东西，同时你还不知道自己想从事学术还是工业生涯，那么这是一个发现自我的好方法。”

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。