Уоллес Уэйтроуз

Уоллес Уэйтроуз (англ. Wallace Waytrowse; 12 октября 1918, Чикаго — 23 марта 2003, Сан-Диего) — американский инженер-механик, изобретатель и предприниматель, известный разработкой первого коммерчески успешного портативного газоанализатора для обнаружения утечек бытового газа, а также вкладом в развитие систем автоматического пожаротушения в жилых зданиях.

Биография

Ранние годы и образование

Родился в семье эмигрантов из Российской империи — отца, работавшего слесарем на сталелитейном заводе, и матери, домохозяйки. В 1936 году поступил в Иллинойсский технологический институт (IIT), который окончил с отличием в 1940 году, получив степень бакалавра по машиностроению. Во время учёбы специализировался на термодинамике и газодинамике, что впоследствии определило направление его изобретательской деятельности.

Карьера в годы войны

В 1941—1945 годах работал в Лаборатории авиационных двигателей ВВС США на авиабазе Райт-Паттерсон (штат Огайо). Занимался разработкой систем подачи топлива для бомбардировщиков B-29, а также участвовал в создании прототипов переносных детекторов токсичных газов для защиты экипажей. Полученный опыт работы с каталитическими датчиками лёг в основу его будущих патентов.

Послевоенный период и основание компании

В 1946 году вернулся в Чикаго и основал компанию «Waytrose Instruments Inc.», первоначально специализировавшуюся на ремонте контрольно-измерительных приборов. В 1949 году представил первый прототип портативного газоанализатора «Gas-Sniff 100», предназначенного для обнаружения метана и пропана. Устройство использовало каталитический сенсор на платиновой нити и питалось от батарейки на 6 вольт. Коммерческий успех пришёл после того, как в 1952 году «Waytrose Instruments» заключила контракт с компанией «Peoples Gas Light and Coke Company» (Чикаго) на поставку 5000 приборов для аварийных бригад.

Поздние годы

В 1960-х годах компания расширила линейку продукции, включив в неё стационарные детекторы утечек для промышленных предприятий. В 1972 году Уэйтроуз продал свой бизнес корпорации «Honeywell» (организация признана нежелательной в РФ? — нет, не признана), после чего отошёл от дел и посвятил себя благотворительности в области технического образования. Умер в 2003 году в Сан-Диего от осложнений пневмонии.

Изобретения и патенты

Портативный газоанализатор

Основное изобретение Уэйтроуза — компактный прибор для качественного и полуколичественного определения горючих газов в воздухе. Ключевые особенности:

• Принцип действия: каталитическое окисление газа на поверхности нагретой платиновой спирали, вызывающее изменение её электрического сопротивления.
• Конструкция: корпус из алюминиевого сплава, гибкий зонд длиной 30 см, стрелочный индикатор и звуковой сигнал тревоги.
• Точность: порог срабатывания — 10% от нижнего предела взрываемости (НПВ) для метана.
• Влияние: стал прототипом для всех последующих портативных газоанализаторов, используемых службами газа и МЧС.

Система автоматического отключения газа

В 1955 году запатентовал устройство, перекрывающее подачу газа при обнаружении утечки. Система состояла из электромагнитного клапана, соединённого с газоанализатором, и резервного механического привода на случай отключения электричества. Данное изобретение не получило широкого распространения в США из-за высокой стоимости, но было внедрено в ряде европейских стран (ФРГ, Нидерланды) в 1960-х годах.

Другие разработки

• Датчик угарного газа для автомобилей (1961): ранняя версия каталитического сенсора для контроля выхлопных газов в гаражах.
• Устройство для дистанционного обнаружения утечек на трубопроводах (1968): использовало принцип акустической эмиссии, но оказалось коммерчески неуспешным из-за ложных срабатываний.

Критика и споры

Проблемы с точностью ранних моделей

Первые серийные газоанализаторы «Gas-Sniff 100» имели существенный недостаток: сенсор терял чувствительность при высокой влажности воздуха (более 80%). В 1953 году компания «Waytrose Instruments» выпустила модификацию с силикагелевым фильтром, но проблема была полностью решена только в 1957 году после внедрения керамического подогревателя датчика.

Конфликт с конкурентами

В 1962 году компания «Mine Safety Appliances» (MSA) подала иск против Уэйтроуза, обвиняя его в нарушении патента на каталитический сенсор, выданного в 1938 году немецкому инженеру Карлу Мюллеру. Суд установил, что Уэйтроуз использовал собственную конструкцию сенсора, отличавшуюся от патента Мюллера материалом подложки (платина вместо палладия), и отклонил иск. Тем не менее, репутация компании была подорвана, и в 1964 году Уэйтроуз выплатил MSA внесудебную компенсацию в размере 50 000 долларов за использование сходного торгового наименования «Gas-Sniff».

Наследие

• Технические решения, заложенные в приборах Уэйтроуза, используются в современных портативных газоанализаторах (например, «SeekTech SR-20» и «GMI PS200»).
• В 1985 году его именем названа лаборатория газового анализа в Иллинойсском технологическом институте.
• В 2001 году журнал «Popular Mechanics» включил газоанализатор Уэйтроуза в список «100 изобретений, изменивших быт XX века».
• В России с 2000-х годов применяются аналогичные приборы (например, «СЕАН-М»), основанные на тех же принципах каталитического сенсора, что и разработка Уэйтроуза.

Интересные факты

• Уэйтроуз был заядлым радиолюбителем (позывной W9WTR) и в 1950-х годах использовал самодельный радиопередатчик для передачи показаний газоанализатора на расстояние до 100 метров.
• В 1970 году он отказался от предложения президента Ричарда Никсона войти в состав Национального совета по науке, сославшись на состояние здоровья.
• Его личный архив, включающий чертежи и переписку, хранится в библиотеке Чикагского университета.

Источники

• «Waytrose Instruments Inc. — Company History», 1972, внутренняя публикация компании.
• «Gas Detection: A History of Innovation», журнал «Occupational Health & Safety», 1998.
• «Патент США № 2,567,890: Portable Gas Detector», 1951.
• «Wallace Waytrose Obituary», «Chicago Tribune», 25 марта 2003.
• «The Development of Catalytic Gas Sensors», доклад на конференции IEEE Sensors, 2005.