ترموکوپل, یکی از سنسورهای دما

سنسورهای دما به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند و انواع مختلفی دارند, اما انواع رایج اصلی آن هستند: دما (PT100/PT1000), ترموپیل ها, درمانگاه, آشکارسازهای دمای مقاومت, و سنسورهای دمای آی سی. سنسورهای دمای آی سی شامل دو نوع هستند: سنسورهای خروجی آنالوگ و سنسورهای خروجی دیجیتال. با توجه به مشخصات مواد و اجزای الکترونیکی سنسور دما, آنها به دو دسته تقسیم می شوند: مقاومت حرارتی و ترموکوپل. ترموکوپل ها به روش استاندارد صنعتی برای اندازه گیری مقرون به صرفه طیف وسیعی از دماها با دقت معقول تبدیل شده اند.. آنها در انواع کاربردها تا حدود 2500+ درجه سانتیگراد در بویلرها استفاده می شوند, آبگرمکن, کوره ها, و موتورهای هواپیما - فقط چند مورد را نام ببریم.

نوع ترموکوپل پلاتین رودیوم مقاوم در برابر درجه حرارت بالا 1600 لوله کوراندوم درجه

ترموکوپل پروب سوزنی سنسور دما PT100

3-ترموکوپل مقاومت پلاتین سیم PT100 با کابل محافظ

(1) تعریف پایه ترموکوپل
ترموکوپل ها یکی از رایج ترین عناصر تشخیص دما در صنعت هستند. اصل کار ترموکوپل ها بر اساس اثر Seebeck است, که یک پدیده فیزیکی است که در آن دو هادی از اجزای مختلف در دو انتها به هم متصل می شوند تا یک حلقه تشکیل دهند. اگر دمای دو سر اتصال دهنده متفاوت باشد, یک جریان حرارتی در حلقه ایجاد می شود.

به عنوان یکی از پرکاربردترین سنسورهای دما در اندازه گیری دمای صنعتی, دما, همراه با مقاومت های حرارتی پلاتین, حساب برای حدود 60% از تعداد کل سنسورهای دما. معمولاً از ترموکوپل ها به همراه ابزارهای نمایشگر برای اندازه گیری مستقیم دمای سطح مایعات استفاده می شود, بخارات, محیط های گازی و جامدات در محدوده -40 تا 1800 درجه سانتیگراد در فرآیندهای مختلف تولید. از مزایای آن می توان به دقت اندازه گیری بالا اشاره کرد, محدوده اندازه گیری گسترده, ساختار ساده و استفاده آسان.

(2) اصل اساسی اندازه گیری دمای ترموکوپل
Thermocouple is a temperature sensing element that can directly measure temperature and convert it into a thermoelectric potential signal. The signal is converted into the temperature of the measured medium through an electrical instrument. The working principle of the thermocouple is that two conductors of different components form a closed loop. When a temperature gradient exists, current will pass through the loop and generate a thermoelectric potential, which is the Seebeck effect. The two conductors of the thermocouple are called thermocouples, one end of which is the working end (higher temperature) and the other end is the free end (usually at a constant temperature). According to the relationship between thermoelectric potential and temperature, a thermocouple scale is made. ترموکوپل های مختلف مقیاس های متفاوتی دارند.

هنگامی که یک ماده فلزی سوم به حلقه ترموکوپل متصل می شود, تا زمانی که دمای دو تماس ماده یکسان باشد, پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل بدون تغییر باقی می ماند و تحت تاثیر فلز سوم قرار نمی گیرد.. از این رو, هنگام اندازه گیری دمای ترموکوپل, برای تعیین دمای محیط اندازه گیری شده با اندازه گیری پتانسیل ترموالکتریک می توان یک ابزار اندازه گیری را متصل کرد.. ترموکوپل هادی ها یا نیمه هادی های A و B را در یک حلقه بسته جوش می دهند.

ترموکوپل ها دو هادی یا نیمه هادی A و B از مواد مختلف را به یکدیگر جوش می دهند تا یک حلقه بسته تشکیل دهند., همانطور که در شکل نشان داده شده است.

زمانی که بین دو نقطه اتصال اختلاف دما وجود دارد 1 وت 2 هادی های A و B, نیروی محرکه الکتریکی بین این دو ایجاد می شود, بنابراین جریانی با اندازه مشخص در حلقه تشکیل می شود. این پدیده را اثر ترموالکتریک می نامند. ترموکوپل ها با استفاده از این افکت کار می کنند.

Two conductors of different components (called thermocouple wires or hot electrodes) are connected at both ends to form a loop. When the temperatures of the junctions are different, an electromotive force is generated in the loop. این پدیده را اثر ترموالکتریک می نامند, and this electromotive force is called the thermoelectric potential. Thermocouples use this principle to measure temperature. در میان آنها, the end directly used to measure the temperature of the medium is called the working end (also called the measuring end), and the other end is called the cold end (also called the compensation end); the cold end is connected to the display instrument or the matching instrument, and the display instrument will indicate the thermoelectric potential generated by the thermocouple.

ترموکوپل ها مبدل های انرژی هستند که انرژی حرارتی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند و با اندازه گیری پتانسیل ترموالکتریک تولید شده دما را اندازه گیری می کنند.. هنگام مطالعه پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل ها, موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرد:
1) پتانسیل ترموالکتریک یک ترموکوپل تابعی از اختلاف دما بین دو سر ترموکوپل است., نه اختلاف دما بین دو سر ترموکوپل.
2) بزرگی پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل هیچ ارتباطی با طول و قطر ترموکوپل ندارد., اما فقط با ترکیب مواد ترموکوپل و اختلاف دما بین دو انتها, به شرطی که مواد ترموکوپل یکنواخت باشد.
3) پس از تعیین ترکیب مواد دو سیم ترموکوپل ترموکوپل, بزرگی پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل فقط به اختلاف دمای ترموکوپل مربوط می شود.. اگر دمای انتهای سرد ترموکوپل ثابت بماند, پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل تنها یک تابع تک مقداری از دمای انتهای کار است..
معمولاً از مواد ترموکوپل استفاده می شود:
(3) انواع و ساختار ترموکوپل ها
انواع
ترموکوپل ها را می توان به دو دسته تقسیم کرد: ترموکوپل های استاندارد و ترموکوپل های غیر استاندارد. اصطلاحاً ترموکوپل استاندارد به ترموکوپلی اطلاق می شود که استاندارد ملی آن رابطه بین پتانسیل ترموالکتریک و دما را مشخص می کند., خطای مجاز, و دارای مقیاس استاندارد یکپارچه است. دارای یک ابزار نمایش منطبق برای انتخاب است. ترموکوپل های غیر استاندارد از نظر محدوده استفاده یا مرتبه بزرگی از ترموکوپل های استاندارد پایین تر هستند., و عموماً مقیاس یکپارچه ندارند. آنها عمدتاً برای اندازه گیری در موارد خاص خاص استفاده می شوند.

ساختار اصلی ترموکوپل ها:
ساختار اصلی ترموکوپل های مورد استفاده برای اندازه گیری دمای صنعتی شامل سیم ترموکوپل می باشد, لوله عایق, لوله محافظ و جعبه اتصال, OTC.

سیم های ترموکوپل رایج و خواص آنها:
بوها. ترموکوپل پلاتین-رودیوم 10-پلاتین (با شماره فارغ التحصیلی S, همچنین به عنوان ترموکوپل تک پلاتین-رودیوم نیز شناخته می شود). الکترود مثبت این ترموکوپل یک آلیاژ پلاتین-رودیوم است 10% رودیوم, و الکترود منفی پلاتین خالص است;

ویژگی:
(1) عملکرد ترموالکتریک پایدار, مقاومت در برابر اکسیداسیون قوی, مناسب برای استفاده مداوم در یک جو اکسید کننده, دمای استفاده طولانی مدت می تواند به 1300 ℃ برسد, زمانی که از 1400 ℃ تجاوز کند, حتی در هوا, سیم پلاتین خالص دوباره کریستال می شود, دانه ها را درشت و شکسته می کند;
(2) با دقت بالا. این بالاترین درجه دقت در بین تمام ترموکوپل ها است و معمولاً به عنوان استاندارد یا برای اندازه گیری دماهای بالاتر استفاده می شود.;
(3) طیف گسترده ای از استفاده, یکنواختی و قابلیت تعویض خوب;
(4) معایب اصلی هستند: پتانسیل ترموالکتریک دیفرانسیل کوچک, خیلی کم حساسیت; قیمت گران, مقاومت مکانیکی کم, برای استفاده در اتمسفر کاهنده یا در شرایط بخار فلز مناسب نیست.

ب. ترموکوپل پلاتین-رودیوم 13-پلاتین (با شماره فارغ التحصیلی R, همچنین به عنوان ترموکوپل تک پلاتین-رودیوم نیز شناخته می شود) الکترود مثبت این ترموکوپل یک آلیاژ پلاتین-رودیوم است 13%, و الکترود منفی پلاتین خالص است. در مقایسه با نوع S, نرخ بالقوه آن در حدود است 15% بالاتر. سایر خواص تقریباً مشابه هستند. این نوع ترموکوپل بیشترین کاربرد را به عنوان ترموکوپل با دمای بالا در صنعت ژاپن دارد, اما در چین کمتر استفاده می شود;

سی. پلاتین-رودیوم 30-پلاتین-رودیوم 6 ترموکوپل (بخش شماره B, همچنین به عنوان ترموکوپل دوبل پلاتین-رودیوم شناخته می شود) الکترود مثبت این ترموکوپل یک آلیاژ پلاتین-رودیوم است 30% رودیوم, و الکترود منفی یک آلیاژ پلاتین رودیم است که حاوی 6% رودیوم. در دمای اتاق, پتانسیل ترموالکتریک آن بسیار کم است, بنابراین سیم های جبرانی معمولاً در طول اندازه گیری استفاده نمی شوند, و تأثیر تغییرات دمای انتهای سرد را می توان نادیده گرفت. دمای استفاده طولانی مدت 1600 درجه سانتیگراد است, و دمای استفاده کوتاه مدت 1800 ℃ است. زیرا پتانسیل ترموالکتریک کم است, یک ابزار نمایشگر با حساسیت بالاتر مورد نیاز است.

ترموکوپل های نوع B برای استفاده در اتمسفرهای اکسید کننده یا خنثی مناسب هستند, و همچنین می تواند برای استفاده کوتاه مدت در اتمسفرهای خلاء استفاده شود. حتی در یک فضای کاهش دهنده, زندگی آن است 10 به 20 برابر نوع B است. بار. از آنجایی که الکترودهای آن از آلیاژ پلاتین-رودیوم ساخته شده است, تمام معایب الکترود منفی ترموکوپل پلاتین-رودیوم-پلاتین را ندارد.. تمایل کمی به تبلور بزرگ در دمای بالا وجود دارد, و استحکام مکانیکی بیشتری دارد. در همان زمان, زیرا تأثیر کمتری بر جذب ناخالصی ها یا مهاجرت رودیوم دارد, پتانسیل ترموالکتریک آن پس از استفاده طولانی مدت به طور جدی تغییر نمی کند. عیب آن این است که گران است (نسبت به تک پلاتین رودیوم).

D. نیکل-کروم-نیکل-سیلیکون (نیکل-آلومینیوم) ترموکوپل (عدد درجه بندی K است) الکترود مثبت این ترموکوپل یک آلیاژ نیکل کروم است 10% کروم, و الکترود منفی یک آلیاژ نیکل-سیلیکون حاوی است 3% سیلیکون (الکترود منفی محصولات در برخی کشورها نیکل خالص است). این می تواند دمای متوسط ​​0-1300 درجه سانتیگراد را اندازه گیری کند و برای استفاده مداوم در گازهای اکسید کننده و بی اثر مناسب است.. دمای استفاده کوتاه مدت 1200 درجه سانتیگراد است, و دمای استفاده طولانی مدت 1000 ℃ است. پتانسیل ترموالکتریک آن است رابطه دما تقریبا خطی است, قیمت ارزان است, و در حال حاضر پرمصرف ترین ترموکوپل است.

ترموکوپل نوع K یک ترموکوپل فلزی پایه با مقاومت در برابر اکسیداسیون قوی است. برای استفاده از سیم لخت در خلاء مناسب نیست, حاوی گوگرد, جو حاوی کربن, و اتمسفر متناوب ردوکس. وقتی فشار جزئی اکسیژن کم است, کروم در الکترود نیکل کروم ترجیحاً اکسید می شود, باعث تغییر زیادی در پتانسیل ترموالکتریک می شود, اما گاز فلزی تاثیر کمی روی آن دارد. از این رو, لوله های محافظ فلزی اغلب استفاده می شود.

با دوشاخه نر زرد رنگ ترموکوپل فنری نوع K

سنسور دمای نوع K با پروب فولادی ضد زنگ

سنسور دمای ترموکوپل فولاد ضد زنگ سری WRN-K نوع K

معایب ترموکوپل های نوع K:
(1) پایداری پتانسیل ترموالکتریک در دمای بالا بدتر از ترموکوپل های نوع N و ترموکوپل های فلزات گرانبها است.. در دماهای بالاتر (به عنوان مثال, بیش از 1000 درجه سانتیگراد), اغلب در اثر اکسیداسیون آسیب می بیند.
(2) پایداری چرخه حرارتی کوتاه مدت در محدوده 250-500 درجه سانتیگراد ضعیف است, این است, در همان نقطه دما, خوانش پتانسیل ترموالکتریک در طول فرآیند گرمایش و سرمایش متفاوت است, و اختلاف می تواند به 2-3 درجه سانتیگراد برسد.
(3) الکترود منفی تحت یک تبدیل مغناطیسی در محدوده 150-200 درجه سانتیگراد قرار می گیرد, باعث می شود که مقدار درجه بندی در محدوده دمای اتاق تا 230 درجه سانتی گراد از جدول فارغ التحصیلی منحرف شود.. به طور خاص, هنگامی که در میدان مغناطیسی استفاده می شود, تداخل پتانسیل ترموالکتریک که مستقل از زمان است اغلب رخ می دهد.
(4) هنگامی که برای مدت طولانی در معرض تابش سیستم متوسط ​​با شار بالا قرار می گیرد, عناصری مانند منگنز (منگنز) و کبالت (شرکت) در الکترود منفی دچار دگرگونی می شود, ثبات آن را ضعیف می کند, منجر به تغییر زیادی در پتانسیل ترموالکتریک می شود.

E. ترموکوپل نیکل-کروم-سیلیکون-نیکل-سیلیکون (ن) ویژگی های اصلی این ترموکوپل عبارتند از: کنترل دمای قوی و مقاومت در برابر اکسیداسیون زیر 1300 ℃, پایداری طولانی مدت خوب و تکرارپذیری چرخه حرارتی کوتاه مدت, مقاومت خوب در برابر تشعشعات هسته ای و دمای پایین. علاوه بر این, در محدوده 400-1300 ℃, the linearity of the thermoelectric characteristics of the N-type thermocouple is better than that of the K-type. هر چند, the nonlinear error is large in the low temperature range (-200-400℃), and the material is hard and difficult to process.

E. Copper-copper-nickel thermocouple (تی) T-type thermocouple, the positive electrode of this thermocouple is pure copper, and the negative electrode is copper-nickel alloy (also known as constantan). Its main features are: among the base metal thermocouples, it has the highest accuracy and good uniformity of the thermoelectrode. Its operating temperature is -200～350℃. Because the copper thermocouple is easy to oxidize and the oxide film is easy to fall off, it is generally not allowed to exceed 300℃ when used in an oxidizing atmosphere, and is within the range of -200～300℃. نسبتا حساس هستند. یکی دیگر از ویژگی های ترموکوپل های مسی-کنستانتان ارزان بودن آنهاست, و آنها ارزان ترین محصولات استاندارد شده رایج هستند.

اف. ترموکوپل ثابت آهنی (عدد درجه بندی J است)
ترموکوپل نوع J, الکترود مثبت این ترموکوپل آهن خالص است, و الکترود منفی ثابتان است (آلیاژ مس نیکل), که با قیمت ارزان آن مشخص می شود. برای کاهش یا بی اثر شدن اتمسفر اکسیداسیون خلاء مناسب است, و محدوده دما از -200 تا 800 درجه سانتیگراد است. هر چند, دمای معمول استفاده فقط زیر 500 درجه سانتیگراد است, زیرا پس از تجاوز از این دما, سرعت اکسیداسیون ترموکوپل آهنی تسریع می شود. اگر از قطر سیم ضخیم استفاده شود, هنوز هم در دمای بالا قابل استفاده است و عمر طولانی تری دارد. این ترموکوپل در برابر خوردگی توسط هیدروژن مقاوم است (H2) و مونوکسید کربن (CO) گازها, اما در دمای بالا قابل استفاده نیست (به عنوان مثال. 500℃) گوگرد (اس) اتمسفرها.

جی. نیکل-کروم-مس-نیکل (کنستانتان) ترموکوپل (کد تقسیم E)
ترموکوپل نوع E یک محصول نسبتا جدید است, با یک الکترود مثبت از آلیاژ نیکل کروم و یک الکترود منفی از آلیاژ مس نیکل (کنستانتان). بزرگترین ویژگی آن این است که در بین ترموکوپل های رایج استفاده می شود, پتانسیل ترموالکتریک آن بزرگترین است, این است, حساسیت آن بالاترین است. اگرچه دامنه کاربرد آن به اندازه نوع K نیست, اغلب تحت شرایطی انتخاب می شود که به حساسیت بالایی نیاز دارد, هدایت حرارتی کم, و مقاومت زیاد مجاز. محدودیت های استفاده مانند نوع K است, اما در اتمسفرهای حاوی رطوبت زیاد به خوردگی حساس نیست.

علاوه بر موارد فوق 8 ترموکوپل های رایج, ترموکوپل تنگستن-رنیم نیز وجود دارد, ترموکوپل پلاتین رودیوم, ترموکوپل های ایریدیوم-ژرمانیومی, ترموکوپل پلاتین-مولیبدن, و ترموکوپل های مواد غیر فلزی به عنوان ترموکوپل های غیر استاندارد. جدول زیر رابطه بین مشخصات مواد و قطر سیم ترموکوپل های رایج و دمای استفاده را فهرست می کند.:

قطر سیم عدد درجه بندی ترموکوپل (میلی متر) بلند مدت کوتاه مدت
SΦ0.513001600
RF0.513001600
BΦ0.516001800
KΦ1.28001000

(4) جبران دمای انتهای سرد ترموکوپل
به منظور صرفه جویی در هزینه مواد ترموکوپل, مخصوصاً هنگام استفاده از فلزات گرانبها, یک سیم جبرانی معمولاً برای گسترش انتهای سرد استفاده می شود (پایان آزاد) ترموکوپل را وارد اتاق کنترل کنید که در آن دما نسبتاً ثابت است و آن را به ترمینال ابزار متصل کنید. باید واضح باشد که نقش سیم جبران ترموکوپل به گسترش ترموکوپل و انتقال انتهای سرد ترموکوپل به ترمینال ابزار در اتاق کنترل محدود می شود.. خود نمی تواند تأثیر تغییر دمای انتهای سرد را بر اندازه گیری دما از بین ببرد و نمی تواند نقش جبرانی ایفا کند.

لوله عایق

انتهای کار ترموکوپل محکم به هم جوش داده شده است, و ترموکوپل ها باید با لوله های عایق محافظت شوند. مواد زیادی برای عایق کاری لوله ها وجود دارد, که عمدتاً به دو دسته عایق آلی و معدنی تقسیم می شوند. برای پایان دمای بالا, مواد معدنی باید به عنوان لوله های عایق انتخاب شوند. به طور کلی, لوله های عایق خاک رس را می توان زیر 1000 ℃ انتخاب کرد, لوله های آلومینیومی بالا را می توان زیر 1300 ℃ انتخاب کرد, و لوله های کوراندوم را می توان زیر 1600 ℃ انتخاب کرد.

لوله محافظ

عملکرد لوله محافظ جلوگیری از تماس مستقیم الکترود ترموکوپل با محیط اندازه گیری شده است.. عملکرد آن نه تنها عمر ترموکوپل را افزایش می دهد, بلکه عملکرد پشتیبانی و تثبیت ترموالکترود و افزایش استحکام آن را نیز فراهم می کند. از این رو, انتخاب صحیح لوله های محافظ ترموکوپل و مواد عایق برای عمر مفید و دقت اندازه گیری ترموکوپل بسیار مهم است.. مواد لوله محافظ عمدتا به دو دسته تقسیم می شوند: فلزی و غیر فلزی.

خلاصه:
Thermocouples are commonly used sensors in industrial temperature measurement, which are characterized by high accuracy, economy and applicability to a wide temperature range. It measures by measuring the temperature difference between the hot end and the cold end.

In order to obtain the temperature of the hot end sensing point, it is necessary to measure the cold end temperature and adjust the output of the thermocouple accordingly. به طور معمول, the cold junction is kept at the same temperature as the input of the thermocouple signal processing unit through a sheet of material with high thermal conductivity. Copper is a material with ideal thermal conductivity (381W/mK). The input connection needs to be electrically isolated to prevent the thermocouple signal from interfering with the heat conduction on the chip. کل واحد پردازش سیگنال ترجیحاً در این محیط همدما باشد.

محدوده سیگنال ترموکوپل معمولاً در سطح میکروولت / ℃ است. واحد پردازش سیگنال ترموکوپل به تداخل الکترومغناطیسی بسیار حساس است (EMI), و خط ترموکوپل اغلب توسط EMI تداخل دارد. EMI عدم قطعیت سیگنال دریافتی را افزایش می دهد و به دقت داده های دمای جمع آوری شده آسیب می زند. علاوه بر این, کابل ترموکوپل اختصاصی مورد نیاز برای اتصال نیز گران است, و اگر انواع دیگر کابل ها با دقت تعویض نشوند, ممکن است در تحلیل مشکل ایجاد کند.

از آنجایی که EMI متناسب با طول خط است, گزینه های معمول برای به حداقل رساندن تداخل، قرار دادن مدار کنترل نزدیک به نقطه سنجش است, یک برد از راه دور نزدیک به نقطه سنجش اضافه کنید, یا از فیلتر سیگنال پیچیده و محافظ کابل استفاده کنید. راه حل ظریف تر، دیجیتالی کردن خروجی ترموکوپل نزدیک به نقطه سنجش است.

(5) جریان تولید فرآیند ترموکوپل
کنترل فرآیند تولید ترموکوپل شامل موارد زیر است:
1) بازرسی سیم: بررسی ابعاد هندسی و پتانسیل ترموالکتریک.
2) بازرسی سیم جبرانی: بررسی ابعاد هندسی و پتانسیل ترموالکتریک.
3) قطعاتی مانند سوکت های پلاستیکی را آماده و بازرسی کنید, درپوش های آلومینیومی, پایه های نسوز, لوله های کاغذی و لوله های کاغذی کوچک.
4) جوشکاری داغ: میزان واجد شرایط اتصالات لحیم کاری و نرخ واجد شرایط طول را از طریق نمودار کنترل P بررسی کنید.
5) سیم آنیلینگ: از جمله آنیل اولیه (بازپخت پس از شستشوی قلیایی و شستشوی اسیدی) و بازپخت ثانویه (آنیل کردن پس از عبور از لوله U شکل), کنترل دما و زمان بازپخت.
6) بازرسی فرآیند: از جمله قضاوت قطبیت, مقاومت حلقه و کیفیت ظاهر و همچنین بازرسی ابعاد هندسی.
7) جوشکاری انتهای سرد: کنترل ولتاژ جوش, شکل اتصال لحیم کاری و اندازه کروی را بررسی کنید.
8) مونتاژ و ریختن: در صورت نیاز جمع آوری کنید, از جمله کنترل موقعیت انتهای داغ و فاصله سیم جبرانی. الزامات ریختن شامل تهیه سیمان است, دما و زمان پخت, و اندازه گیری مقاومت عایق.
9) بازرسی نهایی: هندسه را بررسی کنید, مقاومت حلقه, قطب مثبت و منفی و مقاومت عایق.

(6) کاربرد سنسورهای ترموکوپل
ترموکوپل ها از اتصال دو هادی مختلف به یکدیگر تشکیل می شوند. هنگامی که اتصالات اندازه گیری و مرجع در دماهای مختلف هستند, به اصطلاح نیروی ترموالکترومغناطیسی (EMF) تولید می شود. هدف اتصال محل اتصال اندازه گیری بخشی از اتصال ترموکوپل است که در دمای اندازه گیری شده قرار دارد..

اتصال مرجع نقش حفظ دمای شناخته شده یا جبران خودکار تغییرات دما در ترموکوپل را ایفا می کند.. در کاربردهای صنعتی معمولی, عنصر ترموکوپل معمولاً به کانکتور متصل می شود, در حالی که اتصال مرجع از طریق یک سیم کششی مناسب ترموکوپل به یک محیط کنترل شده با دمای نسبتاً پایدار متصل است.. نوع اتصال می تواند یک اتصال ترموکوپل متصل به پوسته یا یک اتصال ترموکوپل عایق شده باشد..

اتصال ترموکوپل متصل به پوسته توسط یک اتصال فیزیکی به دیواره پروب متصل می شود (جوشکاری), and heat is transferred from the outside to the junction through the probe wall to achieve good heat transfer. This type of junction is suitable for measuring the temperature of static or flowing corrosive gases and liquids, as well as some high-pressure applications.

Insulated thermocouples have junctions that are separated from the probe wall and surrounded by a soft powder. Although insulated thermocouples have a slower response than shelled thermocouples, they provide electrical isolation. Insulated thermocouples are recommended for measuring in corrosive environments, where the thermocouple is completely electrically isolated from the surrounding environment by a sheath shield.

Exposed-terminal thermocouples allow the top of the junction to penetrate the surrounding environment. This type of thermocouple provides the best response time, but is only suitable for non-corrosive, non-hazardous, and non-pressurized applications. Response time can be expressed in terms of a time constant, which is defined as the time required for the sensor to change 63.2% from the initial value to the final value in the controlled environment. Exposed-terminal thermocouples have the fastest response speed, and the smaller the probe sheath diameter, the faster the response speed, but the lower the maximum allowable measurement temperature.

Extension-wire thermocouples use extension wire to transfer the reference junction from the thermocouple to a wire at the other end, which is usually located in the controlled environment and has the same temperature-electromagnetic frequency characteristics as the thermocouple. When properly connected, the extension wire transfers the reference connection point to the controlled environment.