ترموکوپل یک سنسور است که برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌شود. ترموکوپل‌ها از دو سیم ناهم‌جنس تشکیل شده‌اند. دو سر این دو سیم به یکدیگر جوش خورده‌اند و یک اتصال را به وجود آورده‌اند. این اتصال، جایی است که دما اندازه‌گیری می‌شود. وقتی که اتصال تغییری را در دما تجربه کند، یک ولتاژ تولید می‌شود. این ولتاژ با استفاده از جدول‌های مرجع ترموکوپل برای محاسبه‌ی دما مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع مختلفی ترموکوپل وجود دارد و هر یک از نظر بازه دما، دوام و استحکام، مقاومت در برابر لرزش، مقاومت شیمیایی و سازگاری با کاربردهای مختلف، ویژگی‌های منحصر به فرد خود را دارند. انواع J و K و T و E ترموکوپل‌های «فلز پایه» بوده و رایج‌ترین نوع ترموکوپل هستند. انواع R و S و B ترموکوپل‌های «فلز قیمتی» هستند که در کاربردهای با دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ترموکوپل‌ها در کاربردهای متنوع صنعتی، علمی و OEM مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها تقریبا در تمام بازارهای صنعتی حضور دارند: تولید برق، نفت و گاز، داروسازی، بیوتکنولوژی یا زیست فناوری، سیمان، پالپ و کاغذ و غیره. ترموکوپل‌ها همچنین در تجهیزات معمولی خانگی همچون اجاق گاز، شومینه و توسترها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ترموکوپل‌ها عموما به خاطر هزینه پایین، محدوده‌ی بالای دما، بازه‌های وسیع دما و ذات بادوام خود انتخاب می‌شوند.
نحوه‌ی کارکرد ترموکوپل
اصل کارکرد یک ترموکوپل بسیار ساده و ابتدایی است. وقتی اتصال دو فلز ناهمسان همچون مس و آلیاژ کنستانتان، یک اثر ترموالکتریکی یا گرما برقی ایجاد کند، یک اختلاف پتانسیل چند میلی‌ولتی (mV) بین آن‌ها ایجاد می‌شود. به این تفاوت ولتاژ بین دو اتصال، اثر سیبک (See beck effect) گفته می‌شود، به این معنی که با ایجاد یک گرادیان دما در امتداد سیم‌های رسانایی، یک نیروی محرکه الکتریکی تولید می‌شود. پس ولتاژ خروجی ترموکوپل، تابعی از تغییرات دما خواهد بود.
انواع ترموکوپل
قبل از آنکه انواع مختلف ترموکوپل را معرفی کنیم، باید ذکر کنیم که ترموکوپل عموما در یک غلاف محافظ قرار دارد تا در برابر اتمسفر محلی از آن محافظت شود. این غلاف محافظ، به شکل قابل توجهی از اثرات خورندگی می‌کاهد.
ترموکوپل‌ها در ترکیب‌هایی متنوع از فلزات و کالیبراسیون‌ها موجود هستند.رایج‌ترین آن‌ها، ترموکوپل‌های «فلز پایه» هستند که به اسم های N و T و E و J و K شناخته می‌شوند. همچنین ترموکوپل های دارای کالیبراسیون‌های دمای بالا وجود دارند که به آن‌ها ترموکوپل‌های فلز قیمتی گفته می‌شود و انواع R و S و C و GB هستند.
ترموکوپل های فلز قیمتی به این دلیل برگزیده می شوند که توانایی تحمل دماهای بالاتری را داشته و در عین حال، درستی و طول عمر مفید خود را حفظ می کنند. این ترموکوپل ها نسبت به ترموکوپل های فلز پایه به میزان قابل توجهی گران قیمت تر هستند.
هر کالیبراسیون، محیط و بازه دمایی متفاوتی دارد، البته حداکثر دما بسته به قطر سیم استفاده شده در ترموکوپل، متفاوت است.
با آنکه کالیبراسیون ترموکوپل، بازه دما را تعیین می‌کند، حداکثر بازه دمایی توسط قطر سیم ترموکوپل نیز محدود می‌شود. به همین دلیل است که یک ترموکوپل بسیار نازک ممکن است به حداکثر بازه دمایی خود دست پیدا نکند.
ترموکوپل‌های نوع K به عنوان ترموکوپل‌های «استفاده عمومی» شناخته می‌شوند، چون هزینه و قیمت پایینی دارند و بازه دمایی آن‌ها نیز مناسب است.