سنسورهای دما

 

سنسورهای دما جهت اندازه گیری دمای محیطی خاص از بازه دمایی 200- تا 2300+ درجه استفاده می شوند، که بسته به آن بازه دمایی از سنسور خاص آن استفاده می شود. 

هیتر های صنعتی نیز با اشکال مختلف و کاربردهای مختلف جهت تولید حرارت مورد استفاده قرار می گیرد.

 

سنسور های دما

جهت نشان دادن دمای محیطی خاص از سنسور های دما استفاده می شود، که دارای دو نوع خروجی میلی ولت و اُهم می باشد.

 

ترموکوپل چیست؟

ترموکوپل‌ها ابزار اندازه گیری دما هستند که به طور گستره و عموما در بخش‌های گسترده‌ای از محیط‌های علمی، صنعتی و مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اندازه کوچک و زمان پاسخ سریع آن‌ها باعث می‌شود که بتوان آن‌ها را حتی در شرایط خطرناک و پر چالش قرار داد؛ در عین حال که توانایی اندازه گیری سریع و دقیق دمای خیلی زیاد (دماهای در محدوده ۲۷۰ تا ۲۵۰۰ درجه سانتیگراد، بسته به نوع پیکربندی خاص آنها) را دارند.

با وجود این توانایی چشمگیر، در واقع آن‌ها ابزار نسبتا ساده‌ای هستند که هم بسیار قدرتمند و هم بسیار مقرون به صرفه‌اند. انواع مختلف ترموکوپل‌ها، معمولا توسط حروف مانند J، K، L، N یا T تعریف می‌شوند که ویژگی‌های کلیدی مختلف آن‌ها را مشخص می‌کنند. بعضی از آن‌ها با استفاده از مواد خاص برای مقاومت در برابر بالاترین دماها و محیط‌های چالش برانگیز طراحی شده اند؛ در حالی که بعضی دیگر آنقدر مقاومت ندارند، تولیدشان ارزان‌تر تمام می‌شود و برای استفاده در محیط‌های کم خطرتر در نظر گرفته شده اند.

این راهنما، نگاهی دقیق‌تر به انواع مختلف ترموکوپل‌های موجود در بازار امروز خواهد داشت و برخی از قابلیت‌های آن‌ها در ادامه مورد بحث قرار خواهد گرفت.
نخستین ترموکوپل اختراع شده، ترموکوپل نوع K بود که در سال ۱۹۰۶ پس از ساخت آلیاژ کروم آلومینیوم با هدف تشخیص دما در تجهیزات صنعتی که در دماهای بسیار بالا کار می‌کردند و در آن‌ها برای تشخیص دما نمی‌شد از دماسنج‌های معمولی استفاده کرد، ساخته شده‌اند.  این راهنما، مروری بر ترموکوپل‌ها دارد تا اطلاعاتی مانند اینکه از چه چیزی ساخته شده‌اند، انواع مختلف و کاربرد آن‌ها ارائه کند.

ترموکوپل چه کاری انجام می‌دهد؟

همانطور که در بالا ذکر شد، ترموکوپل یک ابزار تشخیص دهنده است که عمدتا برای اندازه گیری دمای نامشخص بدنه، اجزای تشکیل دهنده یا مواد مختلف طراحی شده است.
مهمتر از همه، یک ترموکوپل حداقل از دو سیم با دو فلز از جنس متفاوت ساخته شده است که هنگام اتصال به یکدیگر برای ایجاد یک مدار، دو اتصال الکتریکی جداگانه ایجاد می‌کنند. یک اتصال در جایی که درجه حرارت نامشخص می‌خواهد اندازه گیری شود قرار دارد (اتصال “گرم” یا اتصال اندازه گیری) و دیگری به بدنه‌ای که درجه حرارت آن مشخص و پایدار است، متصل می‌شود (اتصال “سرد” یا اتصال مرجع).
تفاوت‌های دما بین این دو اتصال در هر زمان معین باعث ایجاد ولتاژ در مدار می‌شود و شار جریانی که بعد از آن ایجاد می‌شود، برای اندازه گیری دما در نقطه تماس با دمای نامشخص یا “داغ”، استفاده می‌شود.

ترموکوپل چگونه کار می‌کند؟

به عنوان مثالی ساده‌تر از این اصل در عمل، فکر کنید که یک ماهیتابه‌ی یک پارچه را روی یک مشعل گاز بگذارید. واضح است که گرما به سرعت از طریق دسته به سمت نقطه سرد که دست شما است، حرکت می‌کند. چیزی که باید به آن دقت کرد، این است که برق هم همان گونه جا به جا می‌شود.
این دقیقا به دلیل تفاوت در سطح گرما در دو “نقطه اتصال” در مدار اتفاق می‌افتد: جریان توسط نیروهای الکترومغناطیسیِ تولید شده به دلیل اختلاف درجه حرارت بین دو اتصال ایجاد می‌شود و ترموکوپل با استفاده از یک ولت متر که به آن متصل است، جریان را اندازه گیری می‌کند. با مشخص بودن دماي اولیه‌ی پایدار در نقطه سرد، ترموکوپل می‌تواند از این ولتاژهای خوانده شده، برای محاسبه درجه حرارت دقیق نقطه اتصال داغ استفاده کند.
همچنین لازم به ذکر است که اگر درجه حرارت در هر دو نقطه اتصال یکسان باشد، نیروهای الکترومغناطیسی تولید شده در هر اتصال، اساسا همدیگر را خنثی می‌کنند و نتیجه این خواهد بود که جریان خالص گذرنده از مرز اتصال، صفر ثبت می‌شود.

اثر سیبک (SEEBECK) (اساس کار ترموکوپل) چیست؟

اصل ذکر شده در بالا، پس از فیزیکدانی به نام توماس یوهان سیبک، به نام اثر سیبک(Seebeck) شناخته شد. او اولین کسی بود که کشف کرد که پیوستگی دو فلز مختلف با هم در دو ناحیه با دماهای متفاوت، یک نیروی الکترومغناطیسی تولید می‌کند و اینکه این نیرو بسته به ترکیبات خاص فلزات مورد نظر، متفاوت است.
یافته‌های سیبک توسط حداقل دو فیزیکدان دیگر، به نام‌های پلتیر (Peltier)و تامسون(Thomson) تصحیح شد بدین ترتیب که مقدار ولتاژ دقیق ثبت شده در مدار فلزهای مختلف دیگر نیز می‌تواند با استفاده از فرمولهای دقیق علمی برای تفسیر مقدار درجه حرارت نامشخص اولیه، مورد استفاده قرار گیرد.
به همین ترتیب، طرز کار یک ترموکوپل مدرن، بر اساس ترکیب مشاهدات حداقل سه فیزیکدان است، که همه اینها از کشف اثر سیبکSeebeck ناشی شد.

شکل ظاهری ترموکوپل‌ها چگونه است؟

ترموکوپل‌ها می‌توانند به لحاظ ظاهری بسته به کارکرد موردنظر و محیطی که در آن به کار گرفته می‌شوند، نسبت به هم بسیار متفاوت باشند. اما همان طور که در نمودار نمونه در زیر مشاهده می‌شود، همه آن‌ها بر طبق اصول و سیستمهای یکسان کار می‌کنند:

نمودار عملکرد ترموکوپل

دو یا چند سیم ترموکوپل نامشابه (حداقل) دو بخش در یک مدار تشکیل می‌دهند که یکی از آن‌ها همیشه در دمای ثابت و پایدار نگه داشته می‌شود که معمولا پایین‌تر، اما گاهی بالاتر از دمای نقطه‌ی اتصال اندازه گیری (گرم) است. یک ولت متر متصل به مدار، جریان الکتریکی ایجاد شده توسط نیروهای الکترومغناطیسی را به عنوان نتیجه‌ی اختلاف درجه حرارت می‌خواند و سپس می‌توان از آن برای تشخیص دقیق دما در محل اندازه گیری استفاده کرد.

لوازم جانبی ترموکوپل‌ها

به طور معمول، لوازم جانبی ترموکوپل‌ها شامل سیم‌ها، انتقال دهنده‌های حرارتی، رابط‌های ترموکوپل، بلاک‌های حرارتی و بلاک‌های ایزوله کننده می‌باشند.
سیم‌ها (که سیم‌های گسترش دهنده نیز نامیده می‌شوند) و بلاک‌های حرارتی، به دو دلیل استفاده می‌شوند. دلیل اول برای ایزوله کردن دستگاه ترموکوپل در برابر منابع گرمایی آسیب زننده و دلیل دوم برای گسترش امکان دسترسی به ترموکوپل می‌باشند. انتقال دهنده‌های حرارتی، سیگنال‌های ورودی را تخلیه می‌کنند تا تجهیزات تشخیص دهنده‌ی دما را از طریق سیم‌های مسی از راه دور کنترل کنند و در نتیجه بازده سیستم را افزایش می‌دهند. رابط‌های ترموکوپل جایگزین پایانه‌های معمولی هستند و سریع‌تر و مؤثرتر اند. در آخر، بلاک‌های ایزوله کننده، پوشش‌هایی هستند که درون محفظه‌هایی قرار دارند تا بتوان مطمئن بود که نقاط اتصال با دماهای مختلف، از همدیگر جدا می‌مانند و هر کدام دمای مربوط به خود را دارد.

طراحی و ساخت ترموکوپل‌ها

طریقه ساخت بسیار ساده است؛ کارخانه‌ها ترموکوپل‌ها را از دو سیم درست می‌کنند به علاوه‌ی اینکه آن‌ها را با لایه محافظ تیوبی ایزوله کننده‌ای به نام غلاف (sheath) می‌پوشانند. برای تکمیل ساخت، از یکی از این سه نوع نحوه اتصال استفاده می‌شود: اتصال زمین شده، اتصال زمین نشده یا اتصال بدون حفاظ. برای داشتن زمان خواندن و پاسخگویی سریع تر، از اتصال بدون حفاظ استفاده می‌شود. این نوع اتصال، هیچگونه حفاظی ندارد و با محیط اطرافش تماس مستقیم دارد. با این وجود، از این نوع اتصال فقط در محیط‌هایی که تحت فشار نیستند و یا احتمال خوردگی تجهیز وجود ندارد، استفاده می‌شود.
همچنین با توجه به محدوده‌ی دمایی مشخص و محیط عملکرد ترموکوپل ها، راجع به ترکیبات فلز سیم‌ها و کالیبراسیون آن‌ها تصمیم گرفته و با توجه به این تصمیمات، یک ترموکوپل با سیم‌هایی با قطر و جنس مواد متفاوت ساخته می‌شود.

انواع ترموکوپل‌ها

همانطور که گفته شد، امروزه انواع مختلف ترموکوپل در بازار وجود دارد که همه آن‌ها طراحی شده اند تا طیف وسیعی از سناریوهای کاربردی و یا چالش‌های محیطی و به ویژه محدوده‌های مختلف دما را پوشش دهند و معمولا با حروف مشخص می‌شوند که رایج‌ترین ترموکوپل‌ها، انواع J، K، L، N، T، E، S، B، R و C می‌باشد.
هر یک از این حروف، ترکیبات مختلف فلزات مورد استفاده در اتصالات مدار ترموکوپل را نشان می‌دهد. در کل این نام گذاری نشان دهنده‌ی حساسیت دمایی و محدوده ایمن کارکرد ترموکوپل می‌باشد.
انواع ترموکوپل‌ها را می‌توان بر دو گروه نیز تقسیم بندی کرد. گروه اول، ترموکوپل‌های با سیم‌های از جنس فلز نجیب (مانند رادیوم) که از فلزات نجیب و یا گرانبها درست شده اند، مقاومت بالایی در برابر اسیدهای طبیعی و شیمیایی دارند، تا دمای ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد را تحمل می‌کنند و انواع K، N، R و S را شامل می‌شود و گروه دوم، ترموکوپل‌های با سیم‌های از جنس فلزات دیگر که از جنس فلزهای غیر از فلزهای نجیب است و شامل انواع T و J می‌شود.
در این بخش از راهنما، برخی از انواع و تنظیمات ترموکوپل‌ها را بررسی خواهیم کرد تا مشخص شود که هر نوع ترموکوپل، معمولا در چه نوع محیط و محدوده دمایی می‌تواند قرار بگیرد.

ترموکوپل نوع K

ترموکوپل نوع K

این نوع، متداول‌ترین نوع ترموکوپل مورد استفاده در صنایع و بخشهای مختلف است. نوع K ترکیبی از سیمهای بر پایه‌ی نیکل (مثل chromel یا alumel ) ساخته شده‌اند که باعث می‌شود ترموکوپل هم مقرون به صرفه باشد و هم در دماهای عملیاتی گسترده ای، دقیق و قابل اطمینان عمل کند.

ترموکوپل‌های نوع K معمولا در محدوده دمایی ۲۰۰- تا ۱۲۶۰+ درجه سانتیگراد استفاده می‌شوند و دمای دقیق را با انحراف معیار ۰٫۷۵± درصد محاسبه می‌کنند (انحراف معیار یا درصد خطای مجاز، از مجموع میزان دقت ترموکوپل و میزان دقت دستگاه اندازه گیریِ استفاده شده برای تعیین مقدار ولتاژ، به دست می‌آید).
ترموکوپل‌های نوع K به این دلیل که بر پایه نیکل هستند، ذاتا می‌توانند برای اهداف بیشماری به کار گرفته شوند، بدین معنی که سیمهای آن‌ها قادر به کار در دامنه وسیعی از درجه حرارت هستند و به طور کلی در برابر خوردگی و اکسیداسیون مقاوم اند.

سیمهای ترموکوپل در فهرست مشخصات نوع K، به طور کلی شامل یک پایه مثبت ساخته شده از تقریبا ۹۰٪ نیکل، ۱۰٪ کروم و یک پایه منفی شامل تقریبا ۹۵٪ نیکل، ۲٪ آلومینیوم، ۲٪ منگنز و ۱٪ سیلیکون هستند.

ترموکوپل نوع J

ترموکوپل نوع J

این نوع، یکی دیگر از انواع ترموکوپل‌هایی هستند که به طور گسترده استفاده می‌شوند، هرچند که عموما محدوده دمایی کوچک‌تری ( ۴۰- تا ۷۵۰+ درجه سانتیگراد) نسبت به نوع K دارند و اگر به طور منظم در معرض گرمای بیش از حد قرار گیرند، طول عمر کوتاه‌تری خواهند داشت. پایه مثبت یک ترموکوپل نوع J از سیم آهنی ساخته شده و پایه منفی از یک آلیاژ مس نیکل (کنستانتن) تشکیل شده است.
این نوع، یکی از ارزان‌ترین انواع ترموکوپل است، همه کاره است و در کاهش (غیر اکسید کننده) اتمسفر و خلاء مورد استفاده قرار می‌گیرد و برای تشخیص دمای بسیاری از انواع تجهیزات قدیمی و همچنین مواد ساکن مناسب است. با این حال، اجزای آهنی در ترموکوپل‌های نوع J بسیار حساس به اکسیداسیون هستند و نباید در موقعیتهایی استفاده شوند که احتمال دارد در معرض هرگونه رطوبتی باشد.

ترموکوپل نوع N

ترموکوپل نوع N

این نوع از ترموکوپل‌ها از سیمهای از جنس آلیاژهای (nicrosil-nisil) نیکروسیل – نایسیل (نیکل، کروم و سیلیکون) ساخته شده و مشخصه‌های مشابه بسیاری با نوع K دارد با این تفاوت که دمای کار آن در محدوده ۲۷۰- تا ۱۳۰۰+ درجه سلسیوس است.
با این وجود، آن‌ها به دلیل پیشرفتهای اخیر نسبت به نوع K کمی گرانترند و علت گرانتر بودن آن‌ها این است که چند مشکل ویژه‌ی نوع K در محیط‌های خاص، در این نوع برطرف شده است. به ویژه ترموکوپل‌های نوع N در کاربردهای هسته‌ای پایداری بیشتری در تمام زمینه‌ها دارند و نسبت به ترموکوپل‌های نوع K، در برابر اکسیداسیون تحت شرایط گرمایی شدیدتر، حساستر هستند.

ترموکوپل نوع T

ترموکوپل نوع T

این نوع ترموکوپل، در محدوده‌ی دمایی بین ۲۰۰- تا ۳۵۰+ درجه سلسیوس کار می‌کند و این ویژگی باعث شده است که ساختار این نوع ترموکوپل که از سیمهای از جنس آلیاژ مس و کنستانتان ساخته شده است، ویژه و پایدار باشد. همچنین این خاصیت باعث می‌شود که این نوع ترموکوپل برای انواع مختلف تجهیزات برودتی و دیگر کاربردهای با درجه حرارت بسیار پایین، از جمله در اکثر آزمایشگاه‌ها و شرایط مشابه که بسیار سرد هستند، مطلوب و مناسب باشد. این نوع همچنین در اکسیداسیون اتمسفر به خوبی عمل می‌کند و به دلیل اینکه تنها سیمهای مسی با پروب تماس مستقیم دارند، اغلب برای اندازه گیری میزان اختلاف استفاده می‌شود.

ترموکوپل نوع E

ترموکوپل نوع E

سیم‌های این نوع از جنس کرومل (نیکل-کروم) و کنستانتان هستند و نسبت به انواع K و J، سیگنال قوی‌تر و دقت بالاتری در دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد و پایین‌تر از آن دارد. محدوده‌ی دمایی عملکرد این نوع، از ۲۷۰- تا ۸۷۰+ درجه سانتیگراد با محدوده‌ی خطای استاندارد %۰٫۵± درصد می‌باشد.

ترموکوپل نوع S

ترموکوپل نوع S

این نوع ترموکوپل به علت دارا بودن سیم‌های از جنس پلاتین و رودیوم، در جاهایی که دماهای بسیار بالا دارند استفاده می‌شود و به همین دلیل معمولا شرکت‌های خاص و محدودی این نوع را تولید می‌کند. البته این نوع به دلیل دقت و پایداری بالای آن، در کاربردهای با دمای کمتر هم استفاده می‌شود. محدوده‌ی دمایی عملکرد این نوع، از ۵۰- تا ۱۴۸۰+ درجه‌ی سانتیگراد با خطای استاندارد %۰٫۲۵± درصد می‌باشد.

ترموکوپل نوع R

ترموکوپل نوع R

نوع R هم مانند نوع S برای کار در دماهای بسیار بالا ساخته شده است و تفاوت این دو، در درصد پلاتین و رادیوم به کار رفته در آنهاست. درصد رادیوم موجود در آلیاژ ترموکوپل نوع R، بیشتر و در نتیجه گرانتر از نوع S است. عملکرد این دو نوع نیز بسیار به هم شبیه است. این نوع نیز به دلیل دقت بالا و پایداری بیشتر، در دماهای پایین‌تر هم مورد استفاده قرار می‌گیرد. محدوده‌ی دمایی نوع R، از ۵۰- الی ۱۴۸۰+ با درصد خطای %۰٫۲۵± می‌باشد.

ترموکوپل نوع B

ترموکوپل نوع B

ترموکوپل نوع B با درصد رادیوم ۳۰% و پلاتین ۶۰%، در دماهای بسیار بالاتر استفاده می‌شود. این نوع، نسبت به تمام انواع ترموکوپل اشاره شده در بالا، محدوده‌ی دمایی وسیع‌تری دارد. همچنین این قابلیت را دارد که در دماهای بسیار زیاد، دقت بالایی هم داشته باشد و افزایش دما باعث نمیشود که دقت آن پایین بیاید. در دماهای بیشتر از صفر تا ۱۷۰۰+ درجه سانتیگراد و با درصد خطای %۰٫۵± استفاده می‌شود.

ترموکوپل نوع C

پس از ساخت فلزهای نسوز، ترموکوپل نسوز به نام نوع C نیز ساخته شد. این نوع فلز به کار رفته در نوع C، باعث می‌شود که این ترموکوپل تا دمای ۲۵۰۰+ درجه سانتیگراد که بالاترین مقاومت نسبت به گرما است، بدون آسیب دیدن و اختلال در روند خواندن دما کار کند.

موارد استفاده‌ی ترموکوپل‌ها چیست؟

از فواید ساخته شدن و در دسترس بودن انواع مختلف ترموکوپل می‌توان به قابلیت اندازه گیری دما در رنج بسیار وسیع، خواندن دقیق‌تر نتایج، راحتی استفاده، زمان پاسخ سریع، طراحی ساده، قیمت پایین، نصب سریع و راحت و طراحی هوشمند پروب‌ها اشاره کرد.
همانطور که قبلا اشاره شد، هر روزه از انواع و پیکربندی‌های مختلف ترموکوپل به طور گسترده در تجهیزات خانگی و تخصصی از جمله لوازم خانگی، ماشین آلات صنعتی، مکانیزمهای خودرو، تنظیمات آزمایشگاهی و موارد دیگر استفاده می‌شود.
در ادامه چند مثال از کاربرد ترموکوپل‌ها آمده است.

نقش ترموکوپل‌ها در ترموستات

در تنظیمات بسیاری از ترموستاتها، ترموکوپل‌ها به عنوان اجزاء کلیدی در عملکرد مناسب و کارآمد آن‌ها قرار دارد. اغلب لفظ «ترموستات» و « ترموکوپل»، به دلیل مشابه بودن آن‌ها در بسیاری جهات مثل کارکردهای نزدیک به هم (اما متمایز) و نامهای مشابه، به جای یکدیگر استفاده می‌شوند.
.راه حل برون رفت از این اشتباه این است که به یاد داشته باشید که ترموکوپل، ابزار تشخیص دما است و به هدف خواندن دما، در تجهیزات قرار داده می‌شود. از طرف دیگر، ترموستات در حقیقت بخشی از دستگاه است که به طور خودکار براساس نتیجه‌ی خوانده شده توسط ترموکوپل، تجهیزات مرتبط را روشن و خاموش می‌کند. بدین ترتیب، ترموکوپل اغلب بخشی از یک ترموستات است که مقادیر خوانده شده توسط آن باعث تنظیم ترموستات برای روشن یا خاموش کردن می‌شود.

نقش ترموکوپل‌ها در ترمومتر پزشکی

ترمومترهای کلاس بیمارستانی و سایر تجهیزات تشخیصی، عیب یابی و درمانی پزشکی اغلب از ترموکوپل استفاده می‌کنند. این تجهیزات اغلب در نسخه‌های تخصصی یا مینیاتوری پیکربندی شده اند و به سریعتر و دقیق‌تر شدن خواندن دما هم از بیمار و هم از ماشین آلات و فرآیندهایی که محدوده‌ی گرمایی مشخصی دارند، کمک می‌کنند.
موارد استفاده‌ی این تجهیزات می‌تواند شامل هر چیزی، از سنسورهای پوست و ورودی‌های زیر پوست گرفته تا تشخیص تومور و تحقیقات DNA، تشخیص جریان مرتبط با دما و پروبهای کاتتر باشد. بسیاری از انواع ترمومترهای پزشکی بر پایه‌ی تکنولوژی ترموکوپل‌ها برای اندازه گیری بسیار دقیق با استفاده از سیمهای بسیار حساس هستند.

نقش ترموکوپل‌ها در عیب یابی وسایل نقلیه

ترموکوپل‌ها به طور گسترده در صنعت خودرو و هوافضا برای کمک به نظارت و مدیریت محدوده‌ی گسترده‌ای از دماهای مهم در جهت تحقق اهدافی از جمله عیب یابی برای بهبود عملکرد موتور و ایمنی وسیله‌ی نقلیه، استفاده می‌شوند.
داده‌های خوانده شده توسط ترموکوپل‌های موتور و دیگر سنسورهای وسایل نقلیه، می‌توانند برای نظارت و تنظیم المان‌هایی مانند میزان گاز خروجی خوانده شده، عملکرد سر سیلندر و سوپاپ اطمینان و ترمز دیسک، سالم بودن باتری و تغییرات محیط پیرامون، مورد استفاده قرار گیرند.

نقش ترموکوپل‌ها در دیگهای بخار، سنسورهای حرارتی و کوره ها

ترموکوپل‌ها در دیگهای بخار، سیستمهای آب گرم، سنسورهای حرارتی و کوره‌ها مشابه با کارکردی که در ترموستات دارند (همان طور که قبلا اشاره شد)، عمل می‌کنند. به طور خاص در انواع گازی این تجهیزات اغلب از ترموکوپل‌ها استفاده می‌کنند؛ به دلیل اینکه ایمنی دارند و اگر گرمای چراغ پیلوتِ روشن، ولتاژ مورد نیاز در مدار یک ترموکوپل را تولید نکند، مانع از باز شدن دریچه‌های گاز می‌شوند.
از زمانی که دیگهای بخار و سیستم‌های آب گرم کشف شدند، اغلب ترموکوپل‌ها را جایگزین ترمیستور‌ها می‌دانستند، و این درست نیست. اگرچه هر دو برای اندازه گیری دما استفاده می‌شوند، عملکرد ترمیستور کمی متفاوت است چرا که بر اساس این اصل عمل می‌کند که مقاومت الکتریکی در مواد با افزایش و کاهش درجه حرارت تغییر می‌کند. بر خلاف ترموکوپل، ترمیستور دیگ بخار، ولتاژ تولید نمی‌کند.

نقش ترموکوپل‌ها در دماسنج‌های مواد غذایی و پروب‌ها و سنسورهای صنعتی

دماسنج‌های مواد غذایی اغلب تکنولوژی ترموکوپل را برای ارائه خواندن سریع و دقیق درجه حرارت هم در مرحله تولید و هم در مرحله‌ی آماده سازی مواد اولیه و تمام وعده‌های غذایی استفاده می‌کنند. بر خلاف دماسنجِ مواد غذایی مرسوم، ترموکوپل‌ها در هنگام پخت در داخل غذا گذاشته نمی‌شوند.
زمان پاسخ سریع ترموکوپل (دماسنج غذای دیجیتال) به این معنی است که می‌توان از آن برای تشخیص سریع و دقیق دما در مکان‌های مختلف بر روی موارد بزرگتر از قبیل گوشت و مرغ بدون نیاز به صبر کردن برای خواندن درست دما در هر نقطه توسط دماسنج، استفاده کرد.
علاوه بر این، با توجه به این که با تکنولوژی می‌توان اتصالات سیم‌های بسیار کوچک و دقیق ساخت، این قابلیت وجود دارد که نتایج دقیقی را بر روی موارد نازک‌تر و یا ظریف‌تر که با دماسنج دمایی استاندارد ضخیم، نمی‌شود با آن‌ها کار کرد، بدست آورد.
برای طیف وسیعی از سنسورها و پروب‌های کلاس صنعتی مورد استفاده در بسیاری از انواع مختلف تولید و سایر فرایندهای تولید که دارای محدودیت دمایی هستند، از اصولی مشابه استفاده می‌شود. همچنین بسیاری از این ترموکوپل‌ها برای کاربردهای تولیدی، مکانیکی یا آزمایشگاهی دارای ویژگی‌هایی نظیر پروب‌های مغناطیسی و ترموسنسور‌های قوی‌تر هستند تا بتوانند به خوبی در محیط‌های دورتر که تقاضا هم در آن‌ها نسبت به تقاضاهای معمول برای استفاده‌های خانگی بیشتر است، عمل کنند.

جایگزین‌هایی برای ترموکوپل‌ها

جایگزین‌های ترموکوپل ها، ترمیستور‌ها و آشکارسازهای دمای مقاومت (RTD) هستند. هر دو این تجهیزات، از مقاومت الکتریکی فلز معین برای اندازه گیری تغییرات دما استفاده می‌کنند.
ترمیستورهای از اکسید فلزی ساخته شده اند که مقاومت آن‌ها با دما رابطه معکوس دارد؛ به این ترتیب که هرچه دما افزایش یابد، مقاومت ترمیستور کاهش می‌یابد. به همین دلیل؛ ترمیستور‌ها در دسته‌ی سنسورهای با ضریب دمایی منفی (NTC) قرار می‌گیرند. ترمیستور‌ها برای کارکردهای در دمای پایین تا متوسط مناسب هستند زیرا فقط در محیط‌های با حداکثر دمای ۲۰۰+ درجه سانتیگراد دقیق عمل می‌کنند.
سنسورهای RTD برای دماهای بالاتر مناسب هستند چون دماهای بین ۲۰۰- الی ۸۰۰+ درجه سانتیگراد با ضریب خطای %۰٫۵± را دقیق اندازه گیری می‌کنند. اگرچه هدف RTD ها، داشتن دقت بیشتر در مقایسه با انواع ترموکوپل هاست، ولی ترموکوپل‌ها ظرفیت گرمایی بیشتری دارند و برای خرید و استفاده، بسیار ارزان‌تر هستند. اگرچه هر دو این تجهیزات ارزشمند و مفید هستند اما ترموکوپل‌ها به دلیل راحت بودن ساخت، آسانی نصب و بهره برداری و قیمت ارزان، محبوب‌ترین سیستم‌های اندازه گیری دما هستند. علاوه بر اینها، زمان پاسخ سریع، قابلیت خواندن مناسب، محدوده دمایی وسیع‌تر و ویژگی‌های دیگر، نقاط قوت ترموکوپل‌ها نسبت به ترمیستور‌ها و RTD‌ها می‌باشند.

مراقبت‌های مناسب از ترموکوپل‌ها

برای سالم و قابل استفاده نگه داشتن ترموکوپل، لازم است که به طور منظم سیستم را از جهت تمیز بودن و نبودن خوردگی، اکسید شدن، آلودگی و دیگر اجسام خارجی بررسی کرد. اگر این آلودگی‌ها برطرف نشود، به راحتی باعث می‌شوند که سیستم، نتایج خواندن دما را نادرست و بدون دقت کافی ثبت کند. حتی بعضی آلودگی‌ها با سیم‌های تجهیز واکنش انجام می‌دهند و باعث ایجاد خوردگی و تغییرات دیگری در آن‌ها می‌شوند.
همچنین باید مراقب پدیده‌ای به نام «اثر پوسیدگی سبز» (Green Rotting Effect) بود. این پدیده، اتفاقی است که وقتی یک ترموکوپل نوع K تحت فشار بسیار زیاد قرار می‌گیرد و ولتاژ ترموالکتریک تولید می‌کند، رخ می‌دهد. این ولتاژ باعث می‌شود تا دمای تجهیز، به شدت بالا رود. در مواقعی که دما تا حد بحرانی زیاد شود، بخش کرومی تجهیز، اکسید می‌شود و تغییر شکل می‌دهد. در نتیجه، پیوستگی ترموکوپل کاملا از بین می‌رود و سیم هایش با لایه‌ای سبز رنگ پوشیده می‌شوند. برای جلوگیری از این اتفاق، لازم است که نظارت نزدیک و دقیقی بر سیستم داشت و مطمئن شد که ترموکوپل هرگز در دماهایی بیشتر از محدوده‌ی دمایی که برای آن طراحی شده است، قرار نمی‌گیرد و گرم نمی‌شود.

فروش ترموکوپل

با وجود انواع مختلف سنسورها و مبدلها و همچنین با توجه به نیازهای خاص مصرف کنندگان، فروش ترموکوپل، به شدت وابسته به المان‌هایی چون طیف متنوعی از فرمت‌های موجود، مواد، پیکربندی و هزینه‌های مربوط به ترموکوپل‌های موجود در بازار امروز خواهد بود.
پرفروش‌ترین نوع ترموکوپل، نوع K می‌باشد به این دلیل که سیم‌های از جنس نیکل آن، این قابلیت را ایجاد می‌کند که در رنج دمایی گسترده‌ای بتواند سریع و دقیق عمل کند و همچنین در مقایسه با دیگر انواع ترموکوپل، قیمت تمام شده‌ی مناسب‌تری داشته باشد. علت دیگر پرفروش بودن این نوع می‌تواند در دسترس بودن اندازه‌های مختلف برای مصارف گوناگون صنعتی باشد.

قیمت ترموکوپل

در بازارهای جهانی، ترموکوپل‌ها با قیمت‌های متفاوت عرضه می‌شوند. به عنوان مثال قیمت ترموکوپل‌های نوع K، از یک دلار (و حتی بعضا کمتر از آن) شروع می‌شود و تا صد دلار و بیشتر به فروش می‌رسد. همچنین این امکان وجود دارد که سنسور ترموکوپل به همراه پروب و یا ولتمتر عرضه شود که البته در این صورت قیمت این مجموعه، بیشتر خواهد بود. گرچه به دلیل شرایط کار در محیط‌های با گرمای بسیار زیاد، لزوم بررسی‌های دوره‌ای و همچنین حساس بودن ترموکوپل نسبت به وجود آلودگی ها، ممکن است ترموکوپل‌ها در کوتاه مدت آسیب ببینند و فقط نیاز باشد که آن‌ها را تعویض کرد.
به دلیل نوسانات نرخ ارز در ایران، شرکت‌های داخلی عرضه کننده‌ی ترموکوپل‌ها، از درج قیمت تجهیزات خودداری می‌کنند. با این وجود می‌توان گفت که قیمت تقریبی ترموکوپل در ایران در حدود صد و پنجاه هزار تا بیش از یک میلیون می‌باشد.