趣味超声 | 蜜蜂与超声波设备的关联

蜜蜂与超声检测有何共同点?

对于德国赫尔特市的养蜂人兼在贝克休斯公司任职24年工程师迈克尔·耿而言——二者有着惊人的相似之处!

正如蜜蜂通过振动传递信息,我们的超声无损检测解决方案利用高频声波,在不损伤材料的前提下,精准探测管道、电动汽车电池、铁路轨道、飞机机翼等部件的缺陷。

迈克尔研发了Krautkrämer USM 100等先进便携检测设备,实现精准的现场缺陷检测,保障工业安全、高效与可持续发展。在超声检测领域创新之余,他还在自家蜂箱中采收蜂蜜,为同事和邻居提供这份“液体黄金”。

无论身处实验室还是花园,迈克尔的工作始终秉持着质量、关怀与可持续性——一次振动,一次进步。

蜜蜂与超声波设备的关联

超声波与蜜蜂都依靠振动完成重要工作。贝克休斯旗下Waygate Technologies品牌生产的无损超声检测设备及便携仪器,正是利用高频声波实现基础设施、零部件及材料的内部缺陷检测。

迈克尔解释道:“我们的设备发射几兆赫频率的超声波,当材料存在缺陷时会产生反射。”这对于维护管道或电动汽车电池等设备尤为重要。他进一步说明:“我们能检测焊缝等连接部位,测量管道厚度及潜在薄弱点或磨损区域;还能发现轨道或飞机机翼中的裂纹与孔洞。”

便携式无损检测技术(NDT)同样应用于汽车、电子及增材制造行业的质量保证测试,其价值在于无需破坏材料即可分析质量与安全性。

另一方面,蜜蜂通过振动声学信号进行交流——这些信号可由身体或翅膀运动等行为产生,或通过将胸腔压在蜂巢基质上产生。科学研究表明,振动声学信号的频率与蜂巢内部检测到的振幅之间存在“强关联”,这种关联与分群等事件的临近程度密切相关。

贝克休斯Waygate Technologies工程师在实验室测试超声无损检测设备电路板,展示Krautkrämer USM100探伤仪的电子设计与创新研发过程。
▲ 贝克休斯员工迈克尔·耿在德国工作
幼儿园——孕育灵感的蜂巢
迈克尔在女儿宝拉和莉娜就读的幼儿园结识另一位父亲后萌生了养蜂念头。”他是养蜂人,2017年他推荐我参加培训课程。我认为这很有趣,便报名参加了。培训期间我就热情高涨,当场购置了两箱蜂群,此后这项爱好逐年扩展。”迈克尔说道。如今他在自家花园及邻街友人庭院中都设有蜂箱。 重要的是,他现在能够持续为同事和社区居民供应蜂蜜。”每年我都会在工作实验室举办特别的蜂蜜活动,邀请厂区员工前来品尝并购买——可以说是一种’蜂蜜欢乐时光’。平时我还在办公桌上常备几罐蜂蜜,这样同事们补充食品储藏室时就能随时取用。” 除蜂蜜销售外,迈克尔在赫尔特的贝克休斯工厂主要致力于开发融合“软件、固件与电子电路图(即印刷电路板)”的解决方案,以提升Waygate Technologies公司的无损检测能力。该公司专注于工业检测的数字化转型,提供重新定义质量保证的数据驱动型洞察。 “我们的智能检测数据与尖端数字平台充分利用全球网络,推动更明智的工业决策并实现精准预测性维护,”他解释道,“这些技术有助于进一步减少工业停机时间,提升合规性与可追溯性,最终提高整体运营效率。”
贝克休斯工程师在花园中手持蜂巢检查蜜蜂活动,展示蜜蜂与超声波振动信号之间的自然关联与启发。
▲ 迈克尔·耿在自家花园照料蜜蜂
“四季皆宜”之人

在公司24年的职业生涯中,迈克尔领导并参与了众多产品的开发,其中包括具备智能手机般功能的Krautkrämer USM100便携式探伤仪。该设备专为现场操作人员提供全面精准的检测而设计,广泛应用于焊缝与腐蚀检测、风力涡轮机叶片碳纤维等复合材料检测,以及核电站检测领域。

蜂蜜生产在数字化管理方面相对较少,尽管迈克尔确实有一个网站介绍他的产品和服务。他将自家产品大致分为春收和夏收两类,并强调它们各自独特的味道。

赫尔特拥有悠久历史,罗马输水渠遗迹横贯其间,如今被视为科隆市的“郊区”,长期以支持采矿、能源、制造和机械生产等重工业而闻名。贝克休斯公司在此扎根逾125年,始终是依赖精密性、安全性和生产力的行业的可靠合作伙伴。

即便如此,迈克尔指出,赫尔特的郊区花园在温暖季节依然绿意盎然,遍植各类开花植物与果树。尽管无法追踪蜜蜂的活动轨迹,他仍表示春季蜂蜜——包括液态与奶油状两种形态——那焦糖般的风味源自樱桃花、苹果花、春花与油菜花田。

夏季北欧气温攀升时,蜜蜂们便飞向周边的椴树花丛,采酿出清新淡雅的蜂蜜。

如今已进入青春期的宝拉和莉娜常帮父亲打理甜蜜副业,主要负责在社区分发宣传单,推广各类蜂蜜产品。迈克尔在家中加工包装蜂蜜,用离心机将蜂蜡等固体从液态黄金中分离,再将蜂蜜过滤装罐。他设计的“埃弗伦蜂蜜”标签,正是指代他与蜜蜂共同栖居的赫尔特区埃弗伦街。

他家门口售卖蜂蜜及新推出的蜜酒,同时向准养蜂人出售蜂群,还提供捕获弃蜂群的上门服务。

现场工程师使用Krautkrämer USM100便携式超声探伤仪对管道进行无损检测,监测焊缝厚度与腐蚀情况,保障工业安全。
▲ 现场工程师使用Krautkrämer USM100便携式探伤仪检测管道
全方位践行可持续发展

迈克尔表示,他的爱好提升了生活幸福感与乐趣。”工作时我坐在电脑前伏案工作,动脑思考。照料蜜蜂时,我置身自然——至少在自家花园里,能动手劳作。“他坦言也乐于用编程消磨闲暇,”但那样就整天对着电脑了。”在他看来,养蜂与电气工程是绝佳互补。

对可持续发展的深层贡献,是材料无损检测与养蜂的另一共通点。

迈克尔指出:
“输送石油和天然气的管道必须定期检查,以防止泄漏对环境造成影响,并给生产商带来高昂损失。”在炼油厂,设备的检测与维护至关重要。“必须高效利用碳氢化合物生产能源,避免浪费。”他还提到钢铁厂通过无损检测技术从源头确保产品质量。

与此同时,气候变化、栖息地破坏以及农业杀虫剂过度使用,是导致全球野生蜜蜂种群数量下降的部分原因。德国已记录约550种蜜蜂,欧洲已知蜜蜂种类近2000种。欧洲环境署指出“有强有力证据表明野生传粉者正急剧减少,包括野生蜜蜂、花蝇、蝴蝶和飞蛾”。这威胁着农业与粮食安全,因为欧洲约84%的农作物物种至少部分依赖野生传粉者完成授粉、种子生产以及作物品质与产量保障。

“我们仅有一种蜜蜂物种,且其并未面临风险,”迈克尔解释道,“因为蜜蜂受到人工管理,养蜂人对其精心照料。” 因此,在政府制定政策保障蜜蜂及其他传粉昆虫物种多样性持续发展的同时,蜜蜂能在花园及更大规模的农业领域为授粉作出重要贡献。

绿色蜂箱整齐排列于花园中,由贝克休斯员工家人手绘花朵图案,象征可持续发展与自然和谐。
▲ 迈克尔花园里的蜂箱,由他的女儿们绘制
超声波未来

随着各行业面临降低停机时间、提升安全性和满足环保标准的压力日益增大,先进的无损检测解决方案的作用变得愈发关键。迈克尔的工作助力贝克休斯始终站在这场变革的前沿——提供支持预测性维护和更智能决策的智能检测工具。

无论在职业生涯还是个人生活中,迈克尔始终秉持关怀之心与对品质的执着追求。无论是分析超声波波形还是采收蜂蜜,他都在以一次次振动为基石,助力构建更具韧性与可持续性的未来。