तापयुग्म

थर्मोकपल, जिसे "थर्मोइलेक्ट्रिकल थर्मामीटर" के रूप में भी जाना जाता है, एक विद्युत उपकरण है जिसमें विद्युत जंक्शन बनाने वाले दो असमान विद्युत कंडक्टर होते हैं। सीबेक प्रभाव के परिणामस्वरूप एक थर्मोकपल एक तापमान-निर्भर वोल्टेज उत्पन्न करता है, और इस वोल्टेज को तापमान को मापने के लिए व्याख्या किया जा सकता है। थर्मोकपल का व्यापक रूप से तापमान संवेदक के रूप में उपयोग किया जाता है।

वाणिज्यिक थर्मोकपल सस्ते होते हैं, विनिमेय होते हैं, मानक कनेक्टर्स के साथ आपूर्ति की जाती हैं, और तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला को माप सकते हैं। तापमान माप के अधिकांश अन्य तरीकों के विपरीत, थर्मोकपल स्वयं संचालित होते हैं और किसी बाहरी प्रकार के उत्तेजना की आवश्यकता नहीं होती है। थर्माकोउल्स के साथ मुख्य सीमा सटीकता है; एक डिग्री सेल्सियस (डिग्री सेल्सियस) से कम की सिस्टम त्रुटियों को प्राप्त करना मुश्किल हो सकता है।

विज्ञान और उद्योग में थर्मोकपल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अनुप्रयोगों में भट्टों, गैस टर्बाइन निकास, डीजल इंजन और अन्य औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए तापमान माप शामिल हैं। थर्मोकपल का उपयोग घरों, कार्यालयों और व्यवसायों में थर्मोस्टैट्स में तापमान सेंसर के रूप में और गैस से चलने वाले उपकरणों के लिए सुरक्षा उपकरणों में फ्लेम सेंसर के रूप में भी किया जाता है।

ऑपरेशन का सिद्धांत
1821 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी थॉमस जोहान सीबेक ने पाया कि दो अलग-अलग धातुओं से बने सर्किट के पास रखी एक चुंबकीय सुई तब विक्षेपित हो जाती है जब एक असमान धातु जंक्शन को गर्म किया जाता है। उस समय, सीबेक ने इस परिणाम को थर्मो-चुंबकत्व कहा। उन्होंने जो चुंबकीय क्षेत्र देखा, वह बाद में थर्मो-इलेक्ट्रिक करंट के कारण दिखाया गया। व्यावहारिक उपयोग में, दो अलग-अलग प्रकार के तारों के एक ही जंक्शन पर उत्पन्न वोल्टेज रुचि का होता है क्योंकि इसका उपयोग बहुत उच्च और निम्न तापमान पर तापमान को मापने के लिए किया जा सकता है। वोल्टेज का परिमाण इस्तेमाल किए जा रहे तार के प्रकार पर निर्भर करता है। आम तौर पर, वोल्टेज माइक्रोवोल्ट रेंज में होता है और एक उपयोगी माप प्राप्त करने के लिए देखभाल की जानी चाहिए। यद्यपि बहुत कम धारा प्रवाहित होती है, एक एकल थर्मोकपल जंक्शन द्वारा बिजली उत्पन्न की जा सकती है। कई थर्मोकपल का उपयोग करके बिजली उत्पादन, जैसे कि थर्मापाइल में, आम है।

थर्मोकपल के उपयोग के लिए मानक विन्यास को चित्र में दिखाया गया है। संक्षेप में, वांछित तापमान Tsense तीन इनपुटों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है- थर्मोकपल का विशिष्ट कार्य E(T), मापा वोल्टेज V, और संदर्भ जंक्शनों का तापमान Tref। समीकरण E(Tsense) = V + E(Tref) का हल Tsense उत्पन्न करता है। ये विवरण अक्सर उपयोगकर्ता से छिपाए जाते हैं क्योंकि संदर्भ जंक्शन ब्लॉक (ट्रेफ थर्मामीटर के साथ), वोल्टमीटर, और समीकरण सॉल्वर को एक उत्पाद में जोड़ा जाता है।

सीबेक प्रभाव
सीबेक प्रभाव एक विद्युत प्रवाहकीय सामग्री के दो बिंदुओं पर एक विद्युत प्रभावन बल के विकास को संदर्भित करता है जब उन दो बिंदुओं के बीच तापमान अंतर होता है। ओपन-सर्किट परिस्थितियों में जहां कोई आंतरिक प्रवाह नहीं होता है, वोल्टेज की ढाल ($$\scriptstyle \boldsymbol \nabla V$$) तापमान में ढाल ($$\scriptstyle \boldsymbol \nabla T$$) के सीधे आनुपातिक होती है:
 * $$\boldsymbol \nabla V =  -S(T) \boldsymbol \nabla T,$$

जहाँ $$S(T)$$ एक तापमान पर निर्भर भौतिक गुण है जिसे सीबेक गुणांक कहा जाता है।

आंकड़े में दिखाया गया मानक माप विन्यास चार तापमान क्षेत्रों को दर्शाता है और इस प्रकार चार वोल्टेज योगदान:
 * 1) तांबे के निचले तार में, $$\scriptstyle T_\mathrm{meter}$$ से $$\scriptstyle T_\mathrm{ref}$$ में बदलें।
 * 2) एल्यूमेल तार में $$\scriptstyle T_\mathrm{ref}$$ से $$\scriptstyle T_\mathrm{sense}$$ तक बदलें।
 * 3) क्रोमेल वायर में $$\scriptstyle T_\mathrm{sense}$$ से $$\scriptstyle T_\mathrm{ref}$$ बदलें।
 * 4) ऊपरी तांबे के तार में $$\scriptstyle T_\mathrm{ref}$$ से $$\scriptstyle T_\mathrm{meter}$$ बदलें।

पहला और चौथा योगदान बिल्कुल रद्द हो जाता है, क्योंकि इन क्षेत्रों में एक ही तापमान परिवर्तन और एक समान सामग्री शामिल होती है। परिणामस्वरूप, $$\scriptstyle T_\mathrm{meter}$$ मापा वोल्टेज को प्रभावित नहीं करता है। दूसरे और तीसरे योगदान को रद्द नहीं किया जाता है, क्योंकि उनमें विभिन्न सामग्री शामिल होती है।

मापा वोल्टेज हो जाता है
 * $$V = \int_{T_\mathrm{ref}}^{T_\mathrm{sense}} \left( S_{+}(T) - S_{-}(T) \right) \, dT,$$

जहां $$\scriptstyle S_{+}$$ और $$\scriptstyle S_{-}$$ क्रमशः वोल्टमीटर के धनात्मक और ऋणात्मक टर्मिनलों से जुड़े कंडक्टरों के सीबेक गुणांक हैं (आकृति में क्रोमेल और एल्यूमेल)।

विशेषता कार्य
थर्मोकपल के व्यवहार को एक विशिष्ट कार्य $$\scriptstyle E(T)$$ द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, जिसे केवल दो तर्कों पर परामर्श करने की आवश्यकता होती है:
 * $$V = E(T_\mathrm{sense}) - E(T_\mathrm{ref}).$$

सीबेक गुणांकों के संदर्भ में, अभिलक्षणिक फलन को परिभाषित किया जाता है
 * $$E(T) = \int^T S_{+}(T') - S_{-}(T') dT' + \mathrm{const} $$

इस अनिश्चितकालीन अभिन्न में एकीकरण की निरंतरता का कोई महत्व नहीं है, लेकिन परंपरागत रूप से चुना जाता है जैसे कि $$\scriptstyle E(0\,{}^{\circ}{\rm C}) = 0$$।

थर्मोकपल निर्माता और मेट्रोलॉजी मानक संगठन जैसे NIST फंक्शन $$\scriptstyle E(T)$$ की टेबल प्रदान करते हैं जिन्हें विशेष थर्मोकपल प्रकारों के लिए तापमान की एक सीमा पर मापा और प्रक्षेपित किया गया है (इन तालिकाओं तक पहुंच के लिए बाहरी लिंक अनुभाग देखें)।

संदर्भ जंक्शन
$$\scriptstyle T_\mathrm{sense}$$ का वांछित माप प्राप्त करने के लिए, केवल $$\scriptstyle V$$ को मापना पर्याप्त नहीं है। संदर्भ जंक्शनों पर तापमान $$\scriptstyle T_\mathrm{ref}$$ पहले से ही ज्ञात होना चाहिए। यहां दो रणनीतियों का अक्सर उपयोग किया जाता है: दोनों ही मामलों में $$\scriptstyle V + E(T_\mathrm{ref})$$ के मान की गणना की जाती है, फिर फ़ंक्शन $$\scriptstyle E(T)$$ को एक मिलान मान के लिए खोजा जाता है। तर्क जहां यह मिलान होता है वह $$\scriptstyle T_\mathrm{sense}$$ का मान होता है:
 * "बर्फ स्नान" विधि: संदर्भ जंक्शन ब्लॉक वायुमंडलीय दबाव पर आसुत जल के अर्ध-जमे हुए स्नान में डूबा हुआ है। गलनांक चरण संक्रमण का सटीक तापमान एक प्राकृतिक थर्मोस्टेट के रूप में कार्य करता है, $$\scriptstyle T_\mathrm{ref}$$ से 0° C (डिग्री सेल्सियस) को ठीक करता है।
 * संदर्भ जंक्शन सेंसर ("कोल्ड जंक्शन मुआवजा" के रूप में जाना जाता है): संदर्भ जंक्शन ब्लॉक को तापमान में भिन्न होने की अनुमति है, लेकिन इस ब्लॉक में तापमान को एक अलग तापमान सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है। इस द्वितीयक माप का उपयोग जंक्शन ब्लॉक में तापमान भिन्नता की भरपाई के लिए किया जाता है। थर्मोकपल जंक्शन अक्सर चरम वातावरण के संपर्क में आता है, जबकि संदर्भ जंक्शन अक्सर उपकरण के स्थान के पास रखा जाता है। आधुनिक थर्मोकपल उपकरणों में अक्सर सेमीकंडक्टर थर्मामीटर उपकरणों का उपयोग किया जाता है।
 * $$E(T_\mathrm{sense}) = V + E(T_\mathrm{ref})$$।

व्यावहारिक चिंताएं
थर्मोकपल आदर्श रूप से बहुत ही सरल माप उपकरण होने चाहिए, प्रत्येक प्रकार को एक सटीक $$\scriptstyle E(T)$$ वक्र द्वारा चित्रित किया जाना चाहिए, जो किसी अन्य विवरण से स्वतंत्र हो। वास्तव में, थर्मोकपल मिश्र धातु निर्माण अनिश्चितताओं, उम्र बढ़ने के प्रभावों और सर्किट डिजाइन की गलतियों / गलतफहमी जैसे मुद्दों से प्रभावित होते हैं।

सर्किट निर्माण
थर्मोकपल के निर्माण में एक सामान्य त्रुटि कोल्ड जंक्शन क्षतिपूर्ति से संबंधित है। यदि $$T_\mathrm{ref}$$ के अनुमान पर कोई त्रुटि होती है, तो तापमान माप में एक त्रुटि दिखाई देगी। सबसे सरल माप के लिए, थर्मोकपल तार तांबे से गर्म या ठंडे बिंदु से दूर जुड़े होते हैं जिसका तापमान मापा जाता है; इस संदर्भ जंक्शन को तब कमरे के तापमान पर माना जाता है, लेकिन वह तापमान भिन्न हो सकता है। थर्मोकपल वोल्टेज वक्र में गैर-रैखिकता के कारण, $$T_\mathrm{ref}$$और $$T_\mathrm{sense}$$ में त्रुटियां आम तौर पर असमान मान हैं। कुछ थर्मोकपल, जैसे टाइप बी, में कमरे के तापमान के पास अपेक्षाकृत सपाट वोल्टेज वक्र होता है, जिसका अर्थ है कि कमरे के तापमान $$T_\mathrm{ref}$$ में एक बड़ी अनिश्चितता $$T_\mathrm{sense}$$ में केवल एक छोटी सी त्रुटि का अनुवाद करती है।

जंक्शनों को विश्वसनीय तरीके से बनाया जाना चाहिए, लेकिन इसे पूरा करने के कई संभावित तरीके हैं। कम तापमान के लिए, जंक्शनों को टांकना या मिलाप करना संभव है; हालांकि, एक उपयुक्त फ्लक्स खोजना मुश्किल हो सकता है और सोल्डर के कम गलनांक के कारण सेंसिंग जंक्शन पर यह उपयुक्त नहीं हो सकता है। संदर्भ और विस्तार जंक्शन इसलिए आमतौर पर स्क्रू टर्मिनल ब्लॉकों के साथ बनाए जाते हैं। उच्च तापमान के लिए, सबसे आम तरीका एक टिकाऊ सामग्री का उपयोग करके स्पॉट वेल्ड या क्रिंप है।

थर्मोकपल्स के बारे में एक आम मिथक यह है कि अवांछित जोड़े गए ईएमएफ से बचने के लिए जंक्शनों को बिना किसी तीसरी धातु के साफ-सुथरा बनाया जाना चाहिए। यह एक और आम गलतफहमी के परिणामस्वरूप हो सकता है कि वोल्टेज जंक्शन पर उत्पन्न होता है। वास्तव में, जंक्शनों में सिद्धांत रूप में एक समान आंतरिक तापमान होना चाहिए; इसलिए, जंक्शन पर कोई वोल्टेज नहीं बनता है। वोल्टेज तार के साथ, थर्मल ढाल में उत्पन्न होता है।

एक थर्मोकपल छोटे सिग्नल उत्पन्न करता है, अक्सर परिमाण में माइक्रोवोल्ट। इस सिग्नल के सटीक माप के लिए कम इनपुट ऑफ़सेट वोल्टेज के साथ एक एम्पलीफायर की आवश्यकता होती है और थर्मल ईएमएफ को वोल्टमीटर के भीतर ही सेल्फ-हीटिंग से बचने के लिए देखभाल की जाती है। यदि किसी कारण से थर्मोकपल तार का उच्च प्रतिरोध होता है (जंक्शन पर खराब संपर्क, या तेज थर्मल प्रतिक्रिया के लिए उपयोग किए जाने वाले बहुत पतले तार), तो मापने वाले उपकरण में मापा वोल्टेज में एक ऑफसेट को रोकने के लिए उच्च इनपुट प्रतिबाधा होनी चाहिए। थर्मोकपल इंस्ट्रूमेंटेशन में एक उपयोगी विशेषता एक साथ प्रतिरोध को मापेगी और वायरिंग या थर्मोकपल जंक्शनों में दोषपूर्ण कनेक्शन का पता लगाएगी।

धातुकर्म ग्रेड
जबकि थर्मोकपल तार प्रकार को अक्सर इसकी रासायनिक संरचना द्वारा वर्णित किया जाता है, वास्तविक उद्देश्य तारों की एक जोड़ी का उत्पादन करना होता है जो एक मानकीकृत $$\scriptstyle E(T)$$ वक्र का पालन करते हैं।

अशुद्धियाँ धातु के प्रत्येक बैच को अलग तरह से प्रभावित करती हैं, जिससे चर सीबेक गुणांक उत्पन्न होते हैं। मानक व्यवहार से मेल खाने के लिए, थर्मोकपल वायर निर्माता जानबूझकर अतिरिक्त अशुद्धियों को मिश्रित करके मिश्र धातु को "डोप" करेंगे, स्रोत सामग्री में अनियंत्रित विविधताओं की भरपाई करेंगे। नतीजतन, थर्मोकपल वायर के मानक और विशेष ग्रेड होते हैं, जो थर्मोकपल व्यवहार में मांग की गई सटीकता के स्तर पर निर्भर करता है। सटीक ग्रेड केवल मिलान जोड़े में उपलब्ध हो सकते हैं, जहां एक तार को दूसरे तार की कमियों की भरपाई के लिए संशोधित किया जाता है।

थर्मोकपल तार के एक विशेष मामले को "विस्तार ग्रेड" के रूप में जाना जाता है, जिसे थर्मोइलेक्ट्रिक सर्किट को लंबी दूरी तक ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। विस्तार तार बताए गए $$\scriptstyle E(T)$$ वक्र का अनुसरण करते हैं लेकिन विभिन्न कारणों से उन्हें अत्यधिक वातावरण में उपयोग करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है और इसलिए कुछ अनुप्रयोगों में संवेदन जंक्शन पर उनका उपयोग नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक विस्तार तार एक अलग रूप में हो सकता है, जैसे फंसे हुए निर्माण और प्लास्टिक इन्सुलेशन के साथ अत्यधिक लचीला, या कई थर्मोकपल सर्किट को ले जाने के लिए एक बहु-तार केबल का हिस्सा हो सकता है। महंगे नोबल मेटल थर्मोकपल्स के साथ, एक्सटेंशन वायर पूरी तरह से अलग, सस्ती सामग्री से भी बने हो सकते हैं जो कम तापमान सीमा पर मानक प्रकार की नकल करते हैं।

उम्र बढ़ने
थर्मोकपल अक्सर उच्च तापमान पर और प्रतिक्रियाशील भट्टी के वातावरण में उपयोग किए जाते हैं। इस मामले में, व्यावहारिक जीवनकाल थर्मोकपल उम्र बढ़ने द्वारा सीमित है। बहुत उच्च तापमान को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले थर्मोकपल में तारों के थर्मोइलेक्ट्रिक गुणांक समय के साथ बदल सकते हैं, और माप वोल्टेज तदनुसार कम हो जाता है। जंक्शनों के तापमान अंतर और माप वोल्टेज के बीच सरल संबंध केवल तभी सही होता है जब प्रत्येक तार सजातीय हो (संरचना में समान)। एक प्रक्रिया में थर्मोकपल की उम्र के रूप में, उनके कंडक्टर उच्च तापमान के अत्यधिक या लंबे समय तक संपर्क के कारण रासायनिक और धातुकर्म परिवर्तनों के कारण समरूपता खो सकते हैं। यदि थर्मोकपल सर्किट के वृद्ध खंड को तापमान ढाल के संपर्क में लाया जाता है, तो मापा वोल्टेज अलग होगा, जिसके परिणामस्वरूप त्रुटि होगी।

वृद्ध थर्मोकपल केवल आंशिक रूप से संशोधित हैं; उदाहरण के लिए, भट्टी के बाहर के भागों में अप्रभावित रहना। इस कारण से, वृद्ध थर्मोकपल को उनके स्थापित स्थान से बाहर नहीं निकाला जा सकता है और त्रुटि निर्धारित करने के लिए स्नान या परीक्षण भट्टी में पुनर्गणना किया जा सकता है। यह यह भी बताता है कि जब एक वृद्ध थर्मोकपल को आंशिक रूप से भट्ठी से बाहर निकाला जाता है तो त्रुटि क्यों देखी जा सकती है - जैसे सेंसर को वापस खींचा जाता है, वृद्ध वर्ग गर्म से ठंडे तापमान में वृद्धि के संपर्क में आ सकते हैं क्योंकि वृद्ध वर्ग अब कूलर अपवर्तक क्षेत्र से गुजरता है, जिससे माप में महत्वपूर्ण त्रुटि होती है। इसी तरह, एक वृद्ध थर्मोकपल जिसे भट्टी में गहराई से धकेला जाता है, कभी-कभी अधिक सटीक रीडिंग प्रदान कर सकता है यदि भट्टी में आगे धकेलने से तापमान प्रवणता केवल एक ताजा खंड में उत्पन्न होती है।

प्रकार
मिश्र धातुओं के कुछ संयोजन उद्योग के मानकों के रूप में लोकप्रिय हो गए हैं। संयोजन का चयन लागत, उपलब्धता, सुविधा, गलनांक, रासायनिक गुण, स्थिरता और आउटपुट द्वारा संचालित होता है। विभिन्न प्रकार विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए सबसे उपयुक्त हैं। वे आमतौर पर आवश्यक तापमान सीमा और संवेदनशीलता के आधार पर चुने जाते हैं। कम संवेदनशीलता (बी, आर, और एस प्रकार) वाले थर्मोकपल में संगत रूप से कम रिज़ॉल्यूशन होते हैं। अन्य चयन मानदंडों में थर्मोकपल सामग्री की रासायनिक जड़ता और यह चुंबकीय है या नहीं, शामिल हैं। मानक थर्मोकपल प्रकारों को पहले सकारात्मक इलेक्ट्रोड ($$T_\text{sense} > T_\text{ref}$$ मानकर) के साथ नीचे सूचीबद्ध किया गया है, इसके बाद नकारात्मक इलेक्ट्रोड का नाम दिया गया है।

टाइप ई
टाइप ई (क्रोमेल-कॉन्स्टेंटन) का उच्च आउटपुट (68 μV/°C) है, जो इसे क्रायोजेनिक उपयोग के लिए अच्छी तरह से अनुकूल बनाता है। इसके अतिरिक्त, यह गैर-चुंबकीय है। विस्तृत सीमा -270 डिग्री सेल्सियस से +740 डिग्री सेल्सियस और संकीर्ण सीमा -110 डिग्री सेल्सियस से +140 डिग्री सेल्सियस है।

टाइप j
टाइप J (लोहा-कॉन्स्टेंटन) में टाइप K की तुलना में अधिक प्रतिबंधित रेंज (−40 °C से +750 °C) होती है, लेकिन लगभग 50 µV/°C की उच्च संवेदनशीलता होती है। लोहे का क्यूरी प्वाइंट (770 °C) विशेषता में एक सहज परिवर्तन का कारण बनता है, जो ऊपरी तापमान सीमा निर्धारित करता है। ध्यान दें, यूरोपीय/जर्मन प्रकार एल, जे प्रकार का एक प्रकार है, जिसमें ईएमएफ आउटपुट के लिए एक अलग विनिर्देश है (संदर्भ डीआईएन 43712: 1985-01 )।

टाइप k
टाइप K (क्रोमेल-एल्यूमेल) लगभग 41 µV/°C की संवेदनशीलता के साथ सबसे सामान्य सामान्य प्रयोजन वाला थर्मोकपल है। यह सस्ता है, और इसके -200 डिग्री सेल्सियस से +1350 डिग्री सेल्सियस (-330 डिग्री फ़ारेनहाइट से +2460 डिग्री फ़ारेनहाइट) रेंज में कई तरह के प्रोब उपलब्ध हैं। टाइप K को ऐसे समय में निर्दिष्ट किया गया था जब धातुकर्म आज की तुलना में कम उन्नत था, और फलस्वरूप नमूनों के बीच विशेषताओं में काफी भिन्नता हो सकती है। घटक धातुओं में से एक, निकेल चुंबकीय है; चुंबकीय सामग्री से बने थर्मोकपल की एक विशेषता यह है कि जब सामग्री अपने क्यूरी बिंदु तक पहुंचती है, तो वे आउटपुट में विचलन से गुजरते हैं, जो लगभग 185 डिग्री सेल्सियस पर K थर्मोकपल के प्रकार के लिए होता है।

वे ऑक्सीकरण वातावरण में बहुत अच्छा काम करते हैं। यदि, हालांकि, अधिकतर कम करने वाला वातावरण (जैसे ऑक्सीजन की एक छोटी मात्रा के साथ हाइड्रोजन) तारों के संपर्क में आता है, तो क्रोमेल मिश्र धातु में क्रोमियम ऑक्सीकरण होता है। इससे ईएमएफ आउटपुट कम हो जाता है, और थर्मोकपल कम पढ़ता है। इस घटना को प्रभावित मिश्र धातु के रंग के कारण हरा सड़ांध के रूप में जाना जाता है। हालांकि हमेशा विशिष्ट रूप से हरा नहीं होता है, क्रोमेल तार एक धब्बेदार चांदी की त्वचा का विकास करेगा और चुंबकीय बन जाएगा। इस समस्या की जांच करने का एक आसान तरीका यह देखना है कि क्या दो तार चुंबकीय हैं (आमतौर पर, क्रोमेल गैर-चुंबकीय है)।

हरित सड़न का सामान्य कारण वातावरण में हाइड्रोजन है। उच्च तापमान पर, यह ठोस धातुओं या बरकरार धातु थर्मोवेल के माध्यम से फैल सकता है। यहां तक कि थर्मोकपल को इन्सुलेट करने वाले मैग्नीशियम ऑक्साइड का एक आवरण भी हाइड्रोजन को बाहर नहीं रखेगा।

हरित सड़ांध ऑक्सीजन, या ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में पर्याप्त रूप से नहीं होती है। एक सीलबंद थर्मोवेल को अक्रिय गैस से भरा जा सकता है, या एक ऑक्सीजन मेहतर (उदाहरण के लिए एक बलिदान टाइटेनियम तार) जोड़ा जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, थर्मोवेल में अतिरिक्त ऑक्सीजन को पेश किया जा सकता है। एक अन्य विकल्प निम्न-ऑक्सीजन वाले वातावरण के लिए एक अलग थर्मोकपल प्रकार का उपयोग कर रहा है, जहां हरा सड़ांध हो सकता है; एक प्रकार का एन थर्मोकपल एक उपयुक्त विकल्प है।

टाइप एम
टाइप M (82% Ni/18% Mo–99.2% Ni/0.8% Co, वजन के हिसाब से) का उपयोग वैक्यूम भट्टियों में उन्हीं कारणों से किया जाता है, जैसे टाइप C (नीचे वर्णित) के साथ होता है। ऊपरी तापमान 1400 °C तक सीमित है। यह अन्य प्रकारों की तुलना में कम आम तौर पर प्रयोग किया जाता है।

टाइप n
टाइप एन (निकरोसेल-निसिल) थर्मोकपल इसकी स्थिरता और ऑक्सीकरण प्रतिरोध के कारण -270 डिग्री सेल्सियस और +1300 डिग्री सेल्सियस के बीच उपयोग के लिए उपयुक्त हैं। 900 डिग्री सेल्सियस पर संवेदनशीलता लगभग 39 µV/°C होती है, जो K प्रकार की तुलना में थोड़ी कम होती है।

नोएल ए. बर्ले द्वारा ऑस्ट्रेलिया के रक्षा विज्ञान और प्रौद्योगिकी संगठन (डीएसटीओ) में डिज़ाइन किया गया, टाइप-एन थर्मोकपल मानक बेस-मेटल थर्मोएलेमेंट सामग्री में थर्मोइलेक्ट्रिक अस्थिरता के तीन प्रमुख विशिष्ट प्रकारों और कारणों पर काबू पाते हैं: निक्रोसिल और निसिल थर्मोकपल मिश्र धातु अन्य मानक बेस-मेटल थर्मोकपल मिश्र धातुओं के सापेक्ष बहुत बढ़ी हुई थर्मोइलेक्ट्रिक स्थिरता दिखाते हैं क्योंकि उनकी रचनाएं ऊपर वर्णित थर्मोइलेक्ट्रिक अस्थिरता को काफी हद तक कम कर देती हैं। यह मुख्य रूप से निकेल के एक आधार में घटक विलेय सांद्रता (क्रोमियम और सिलिकॉन) को बढ़ाकर प्राप्त किया जाता है, जो ऑक्सीकरण के आंतरिक से बाहरी मोड में संक्रमण का कारण बनता है, और विलेय (सिलिकॉन और मैग्नीशियम) का चयन करके जो एक प्रसार-अवरोधक बनाने के लिए अधिमानतः ऑक्सीकरण करते हैं, और इसलिए ऑक्सीकरण-अवरोधक फिल्में बनाते हैं।
 * 1) ऊंचे तापमान पर लंबे समय तक संपर्क में रहने पर थर्मल ईएमएफ में एक क्रमिक और आम तौर पर संचयी बहाव। यह सभी बेस-मेटल थर्मोएलेमेंट सामग्री में देखा जाता है और मुख्य रूप से ऑक्सीकरण, कार्बोबराइजेशन, या न्यूट्रॉन विकिरण के कारण होने वाले संरचनागत परिवर्तनों के कारण होता है जो परमाणु रिएक्टर वातावरण में रूपांतरण उत्पन्न कर सकते हैं। टाइप-के थर्मोकपल के मामले में, केएन (नकारात्मक) तार से मैंगनीज और एल्यूमीनियम परमाणु केपी (पॉजिटिव) तार की ओर पलायन करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप रासायनिक संदूषण के कारण डाउन-स्केल बहाव होता है। यह प्रभाव संचयी तथा अपरिवर्तनीय है।
 * 2) तापमान में गर्म होने पर थर्मल ईएमएफ में एक अल्पकालिक चक्रीय परिवर्तन लगभग 250-650 डिग्री सेल्सियस होता है, जो कि के, जे, टी, और ई प्रकार के थर्मोकपल में होता है। इस प्रकार की ईएमएफ अस्थिरता धातुकर्म संरचना में चुंबकीय शॉर्ट-रेंज ऑर्डर जैसे संरचनात्मक परिवर्तनों से जुड़ी होती है।
 * 3) विशिष्ट तापमान श्रेणियों में थर्मल ईएमएफ में एक समय-स्वतंत्र गड़बड़ी। यह संरचना-निर्भर चुंबकीय परिवर्तनों के कारण है जो थर्मल ईएमएफ को टाइप-के थर्मोकपल में लगभग 25-225 डिग्री सेल्सियस की सीमा में और टाइप जे में 730 डिग्री सेल्सियस से ऊपर खराब कर देता है।

टाइप एन थर्मोकपल निम्न-ऑक्सीजन स्थितियों के लिए टाइप K के लिए उपयुक्त विकल्प हैं, जहां टाइप K में हरित सड़ांध होने का खतरा होता है। वे निर्वात, अक्रिय वातावरण, ऑक्सीकरण वातावरण या शुष्क कम करने वाले वातावरण में उपयोग के लिए उपयुक्त हैं। वे गंधक की उपस्थिति को सहन नहीं करते हैं।

टाइप टी
टाइप टी (ताँबा-कॉन्स्टेंटन) थर्मोकपल −200 से 350 डिग्री सेल्सियस रेंज में माप के लिए अनुकूल हैं। अक्सर अंतर माप के रूप में उपयोग किया जाता है, क्योंकि केवल तांबे का तार जांच को छूता है। चूंकि दोनों कंडक्टर गैर-चुंबकीय हैं, इसलिए कोई क्यूरी बिंदु नहीं है और इस प्रकार विशेषताओं में अचानक कोई परिवर्तन नहीं होता है। टाइप-टी थर्मोकपल की संवेदनशीलता लगभग 43 μV/°C है। ध्यान दें कि तांबे में आमतौर पर थर्मोकपल निर्माण में उपयोग की जाने वाली मिश्र धातुओं की तुलना में बहुत अधिक तापीय चालकता होती है, और इसलिए थर्मली एंकरिंग टाइप-टी थर्मोक्यूल्स के साथ अतिरिक्त देखभाल करना आवश्यक है। जर्मन विनिर्देश डीआईएन 43712:1985-01 में अप्रचलित टाइप यू में एक समान संरचना पाई जाती है।

प्लैटिनम/रोडियम-मिश्र धातु थर्मोक्यूलेस
प्रकार बी, आर, और एस थर्मोकपल प्रत्येक कंडक्टर के लिए प्लैटिनम या प्लैटिनम / रोडियम मिश्र धातु का उपयोग करते हैं। ये सबसे स्थिर थर्मोकपल में से हैं, लेकिन अन्य प्रकारों की तुलना में कम संवेदनशीलता है, लगभग 10 μV / डिग्री सेल्सियस। टाइप बी, आर, और एस थर्मोकपल का उपयोग आमतौर पर केवल उच्च तापमान माप के लिए किया जाता है क्योंकि उनकी उच्च लागत और कम संवेदनशीलता होती है। टाइप आर और एस थर्मोकपल के लिए, थर्मोकपल को मजबूत करने और उच्च तापमान और कठोर परिस्थितियों में होने वाले अनाज के विकास से विफलताओं को रोकने के लिए शुद्ध प्लैटिनम लेग के स्थान पर एचटीएक्स प्लैटिनम तार का उपयोग किया जा सकता है।

टाइप बी
टाइप बी (70% पीटी/30% आरएच-94% पीटी/6% आरएच, वजन के अनुसार) थर्मोकपल 1800 डिग्री सेल्सियस तक उपयोग के लिए उपयुक्त हैं। टाइप-बी थर्मोकपल 0 डिग्री सेल्सियस और 42 डिग्री सेल्सियस पर समान उत्पादन करते हैं, उनके उपयोग को लगभग 50 डिग्री सेल्सियस से नीचे सीमित करते हैं। ईएमएफ फ़ंक्शन में कम से कम 21 डिग्री सेल्सियस होता है, जिसका अर्थ है कि कोल्ड-जंक्शन मुआवजा आसानी से किया जाता है, क्योंकि मुआवजा वोल्टेज अनिवार्य रूप से सामान्य कमरे के तापमान पर एक संदर्भ के लिए स्थिर है।

टाइप आर
टाइप R (87% Pt/13%Rh-Pt, वजन के हिसाब से) थर्मोकपल का उपयोग 0 से 1600 °C तक होता है। टाइप आर थर्मोकपल काफी स्थिर होते हैं और स्वच्छ, अनुकूल परिस्थितियों में उपयोग किए जाने पर लंबे समय तक काम करने में सक्षम होते हैं। जब 1100 डिग्री सेल्सियस (2000 डिग्री फारेनहाइट) से ऊपर उपयोग किया जाता है, तो इन थर्मोकपल्स को धातु और गैर-धातु वाष्पों के संपर्क से सुरक्षित किया जाना चाहिए। टाइप आर धातु की रक्षा करने वाली ट्यूबों में सीधे प्रवेश के लिए उपयुक्त नहीं है। लंबे समय तक उच्च तापमान के संपर्क में अनाज के विकास का कारण बनता है जिससे यांत्रिक विफलता हो सकती है और रोडियम प्रसार के कारण शुद्ध प्लैटिनम पैर के साथ-साथ रोडियम वाष्पीकरण से नकारात्मक अंशांकन बहाव हो सकता है। इस प्रकार का उपयोग S प्रकार के समान है, लेकिन इसके साथ अदला-बदली नहीं की जा सकती।

प्रकार s
टाइप एस (90% पीटी / 10% आरएच-पीटी, वजन से) थर्मोकपल, टाइप आर के समान, 1600 डिग्री सेल्सियस तक उपयोग किया जाता है। 1990 (आईटीएस-90) के अंतर्राष्ट्रीय तापमान पैमाने की शुरूआत से पहले, सुरमा, चांदी और सोने के हिमांक के बीच एक प्रक्षेप के आधार पर सटीक प्रकार-एस थर्मोकपल का उपयोग 630 डिग्री सेल्सियस से 1064 डिग्री सेल्सियस की सीमा के लिए व्यावहारिक मानक थर्मामीटर के रूप में किया गया था। ITS-90 से शुरू होकर, प्लेटिनम प्रतिरोध थर्मामीटर ने इस सीमा को मानक थर्मामीटर के रूप में ग्रहण कर लिया है।

टंगस्टन/रेनियम-मिश्र धातु थर्मोक्यूलेस
ये थर्मोकपल अत्यधिक उच्च तापमान मापने के लिए उपयुक्त हैं। विशिष्ट उपयोग हाइड्रोजन और निष्क्रिय वातावरण, साथ ही वैक्यूम भट्टियां हैं। उच्च तापमान पर ऑक्सीडाइज़िंग वातावरण में इनका उपयोग उत्सर्जन के कारण नहीं होता है। ] एक विशिष्ट श्रेणी 0 से 2315 डिग्री सेल्सियस है, जिसे अक्रिय वातावरण में 2760 डिग्री सेल्सियस तक और संक्षिप्त माप के लिए 3000 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाया जा सकता है।

उच्च तापमान पर शुद्ध टंगस्टन का पुन: क्रिस्टलीकरण होता है और भंगुर हो जाता है। इसलिए, कुछ अनुप्रयोगों में प्रकार C और D को G प्रकार से अधिक पसंद किया जाता है।

उच्च तापमान पर जल वाष्प की उपस्थिति में, टंगस्टन टंगस्टन ऑक्साइड से प्रतिक्रिया करता है, जो वाष्पित हो जाता है, और हाइड्रोजन। हाइड्रोजन फिर टंगस्टन ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, फिर से पानी बनता है। इस तरह के "जल चक्र" थर्मोकपल के क्षरण और अंततः विफलता का कारण बन सकते हैं। इसलिए उच्च तापमान वाले वैक्यूम अनुप्रयोगों में पानी के अंश की उपस्थिति से बचना वांछनीय है।

टंगस्टन/रेनियम का एक विकल्प टंगस्टन/मोलिब्डेनम है, लेकिन वोल्टेज-तापमान प्रतिक्रिया कमजोर है और इसकी न्यूनतम मात्रा लगभग 1000 K है।

थर्मोकपल का तापमान इस्तेमाल की जाने वाली अन्य सामग्रियों से भी सीमित होता है। उदाहरण के लिए बेरिलियम ऑक्साइड, जो उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए एक लोकप्रिय सामग्री है, तापमान के साथ चालकता प्राप्त करने की प्रवृत्ति रखती है; सेंसर के एक विशेष विन्यास में 2200 K पर मेगाहोम से 1000 K से 200 ओम पर इन्सुलेशन प्रतिरोध गिरता था। उच्च तापमान पर, सामग्री रासायनिक प्रतिक्रिया से गुजरती है। 2700 K पर बेरिलियम ऑक्साइड टंगस्टन, टंगस्टन-रेनियम मिश्र धातु, और टैंटलम के साथ थोड़ा प्रतिक्रिया करता है; 2600 K पर मोलिब्डेनम BeO के साथ अभिक्रिया करता है, टंगस्टन प्रतिक्रिया नहीं करता। BeO लगभग 2820 K, मैग्नीशियम ऑक्साइड लगभग 3020 K पर पिघलना शुरू करता है।

टाइप सी
(95%W/5%Re-74%W/26%Re, वजन के हिसाब से) अधिकतम तापमान को टाइप-सी थर्मोकपल 2329 ℃ से मापा जाएगा।

टाइप डी
(97%W/3%Re-75%W/25%Re, भार के अनुसार)

टाइप g
(W-74%W/26%Re, भार के अनुसार)

क्रोमल-गॉल्ड/आयरन-ऑलॉय थर्मोकेल
इन थर्मोकपल (क्रोमेल-गोल्ड/लौह मिश्र धातु) में, नकारात्मक तार लोहे के एक छोटे अंश (0.03–0.15 परमाणु प्रतिशत) के साथ सोना है। अशुद्ध सोने के तार थर्मोकपल को कम तापमान (उस तापमान पर अन्य थर्मोकपल की तुलना में) पर उच्च संवेदनशीलता देते हैं, जबकि क्रोमेल तार कमरे के तापमान के पास संवेदनशीलता बनाए रखता है। इसका उपयोग क्रायोजेनिक्स अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है (1.2-300 K और यहां तक कि 600 K तक)। संवेदनशीलता और तापमान सीमा दोनों ही लोहे की सघनता पर निर्भर करती हैं। संवेदनशीलता आमतौर पर कम तापमान पर लगभग 15 μV/K होती है, और सबसे कम प्रयोग करने योग्य तापमान 1.2 और 4.2 K के बीच होता है।

टाइप पी (नोबल-मेटल मिश्र धातु) या प्लैटिनल II
टाइप P (55%Pd/31%Pt/14%Au-65%Au/35%Pd, वजन के हिसाब से) थर्मोकपल एक थर्मोइलेक्ट्रिक वोल्टेज देते हैं जो 500 °C से 1400 °C की सीमा में K के प्रकार की नकल करता है, हालांकि वे हैं विशुद्ध रूप से उत्कृष्ट धातुओं से निर्मित और इसलिए बढ़ी हुई जंग प्रतिरोध को दर्शाता है। इस संयोजन को प्लेटिनल II के नाम से भी जाना जाता है।

प्लैटिनम/मोलिब्डेनम-अलॉय थर्मोक्यूलेस
प्लेटिनम/मोलिब्डेनम-मिश्र धातु के थर्मोकपल (95% Pt/5% Mo–99.9% Pt/0.1% Mo, वजन के हिसाब से) कभी-कभी परमाणु रिएक्टरों में उपयोग किए जाते हैं, चूंकि वे प्लैटिनम/रोडियम-मिश्र धातु प्रकारों की तुलना में न्यूट्रॉन विकिरण द्वारा प्रेरित परमाणु रूपांतरण से कम बहाव दिखाते हैं।

IRIDIUM/RHODIUM मिश्र धातु थर्मोक्यूलेस
इरिडियम/रोडियम मिश्र धातुओं के दो तारों का उपयोग थर्मोकपल प्रदान कर सकता है जिसका उपयोग लगभग 2000 डिग्री सेल्सियस तक निष्क्रिय वातावरण में किया जा सकता है।

शुद्ध नोबल-मेटल थर्मोकॉल्स एयू-पीटी, पीटी-पीडी
दो अलग-अलग, उच्च शुद्धता वाली महान धातुओं से बने थर्मोकपल उच्च सटीकता दिखा सकते हैं, भले ही अनियंत्रित, साथ ही साथ बहाव के निम्न स्तर भी हों। उपयोग में आने वाले दो संयोजन हैं सोना-प्लैटिनम और प्लैटिनम-पैलेडियम। उनकी मुख्य सीमाएँ शामिल धातुओं के कम गलनांक (सोने के लिए 1064 °C और पैलेडियम के लिए 1555 °C) हैं। ये थर्मोकपल S प्रकार की तुलना में अधिक सटीक होते हैं, और उनकी अर्थव्यवस्था और सादगी के कारण उन्हें प्लैटिनम प्रतिरोध थर्मामीटर के प्रतिस्पर्धी विकल्प के रूप में भी माना जाता है जो आमतौर पर मानक थर्मामीटर के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

HTIR-TC (उच्च तापमान विकिरण प्रतिरोधी) थर्मोक्यूलेस
एचटीआईआर-टीसी उच्च-तापमान प्रक्रियाओं को मापने में एक सफलता प्रदान करता है। इसकी विशेषताएं हैं: कम से कम 1700 डिग्री सेल्सियस तक उच्च तापमान पर टिकाऊ और विश्वसनीय; विकिरण प्रतिरोधी; सामान्य रूप से मूल्यांकित; विभिन्न प्रकार के कॉन्फ़िगरेशन में उपलब्ध - प्रत्येक एप्लिकेशन के लिए अनुकूल; आसान स्थापित। मूल रूप से परमाणु परीक्षण रिएक्टरों में उपयोग के लिए विकसित किया गया, एचटीआईआर-टीसी भविष्य के रिएक्टरों में संचालन की सुरक्षा को बढ़ा सकता है। इस थर्मोकपल को इडाहो नेशनल लेबोरेटरी (आईएनएल) के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित किया गया था।

प्रकार की तुलना
नीचे दी गई तालिका में कई अलग-अलग थर्मोकपल प्रकारों के गुणों का वर्णन किया गया है। टॉलरेंस कॉलम के भीतर, T गर्म जंक्शन के तापमान को डिग्री सेल्सियस में दर्शाता है। उदाहरण के लिए, ±0.0025×T की सहनशीलता वाले थर्मोकपल में 1000 डिग्री सेल्सियस पर ±2.5 डिग्री सेल्सियस की सहनशीलता होगी। कलर कोड कॉलम में प्रत्येक सेल एक थर्मोकपल केबल के अंत को दर्शाता है, जो जैकेट का रंग और व्यक्तिगत लीड का रंग दिखाता है। पृष्ठभूमि का रंग कनेक्टर बॉडी के रंग को दर्शाता है।

तार इन्सुलेशन
सेंसिंग जंक्शन को छोड़कर, थर्मोकपल बनाने वाले तारों को हर जगह एक दूसरे से इन्सुलेटर होना चाहिए। तारों के बीच कोई भी अतिरिक्त विद्युत संपर्क, या अन्य प्रवाहकीय वस्तुओं के लिए तार का संपर्क, वोल्टेज को संशोधित कर सकता है और तापमान का गलत रीडिंग दे सकता है।

थर्मोकपल के कम तापमान वाले हिस्सों के लिए प्लास्टिक उपयुक्त इंसुलेटर हैं, जबकि सिरेमिक इंसुलेशन का उपयोग लगभग 1000 ° C तक किया जा सकता है। अन्य सरोकार (घर्षण और रासायनिक प्रतिरोध) भी सामग्री की उपयुक्तता को प्रभावित करते हैं।

जब तार इन्सुलेशन विघटित हो जाता है, तो इसका परिणाम वांछित संवेदन बिंदु से एक अलग स्थान पर एक अनपेक्षित विद्युत संपर्क हो सकता है। यदि इस तरह के क्षतिग्रस्त थर्मोकपल का उपयोग थर्मोस्टेट या अन्य तापमान नियंत्रक के बंद लूप नियंत्रण में किया जाता है, तो इससे एक भगोड़ा ओवरहीटिंग घटना और संभावित रूप से गंभीर क्षति हो सकती है, क्योंकि गलत तापमान रीडिंग आमतौर पर सेंसिंग जंक्शन तापमान से कम होगी। असफल इंसुलेशन भी आमतौर पर विशिष्ट रूप से अपगैसित किये जाएंगे, जिससे प्रक्रिया संदूषण हो सकता है। बहुत अधिक तापमान पर या संदूषण-संवेदनशील अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले थर्मोकपल के कुछ हिस्सों के लिए, केवल उपयुक्त इन्सुलेशन वैक्यूम या अक्रिय गैस हो सकता है; उन्हें अलग रखने के लिए थर्मोकपल तारों की यांत्रिक कठोरता का उपयोग किया जाता है।

प्रतिक्रिया समय
माप प्रणाली की प्रतिक्रिया की गति न केवल डेटा अधिग्रहण प्रणाली पर निर्भर करती है, बल्कि थर्मोकपल सेंसर के निर्माण पर भी निर्भर करती है। जब तापमान पढ़ने का समय कई एमएस में होता है। थर्मोकपल का मापने वाला सिरा इंसुलेटेड है या नहीं। हालांकि, इतने तेज तापमान माप में रीडिंग त्रुटि थर्मोकपल टिप के इन्सुलेशन के कारण होती है। यहां तक ​​कि एक सस्ते अधिग्रहण प्रणाली जैसे कि Arduino और थर्मोकपल एनॉलॉग से डिजिटल परिवर्तित करने वाला उपकरण या एम्पलीफायर में कई ms की प्रतिक्रिया गति हो सकती है, लेकिन थर्मोकपल का डिज़ाइन महत्वपूर्ण होगा।

इन्सुलेशन सामग्री की तालिका
इन्सुलेशन के लिए तापमान रेटिंग इस आधार पर भिन्न हो सकती है कि समग्र थर्मोकपल निर्माण केबल में क्या होता है।

नोट: T300 एक नई उच्च तापमान सामग्री है जिसे हाल ही में UL द्वारा 300 & nbsp; ° C ऑपरेटिंग तापमान के लिए अनुमोदित किया गया था।

अनुप्रयोग
थर्मोकॉल्स एक बड़ी तापमान सीमा पर मापने के लिए उपयुक्त हैं, and270 से 3000 & nbsp; ° C (थोड़े समय के लिए, अक्रिय वातावरण में) तक। अनुप्रयोगों में भट्टों, गैस टरबाइन निकास, डीजल इंजन इंजन, अन्य औद्योगिक प्रक्रियाओं और कोहरे मशीनों के लिए तापमान माप शामिल हैं।वे उन अनुप्रयोगों के लिए कम उपयुक्त हैं जहां छोटे तापमान अंतर को उच्च सटीकता के साथ मापा जाना चाहिए, उदाहरण के लिए 0-100 & nbsp; ° C 0.1 & nbsp; ° C सटीकता के साथ।ऐसे अनुप्रयोगों के लिए थर्मिस्टर्स, सिलिकॉन बैंडगैप तापमान सेंसर और प्रतिरोध थर्मामीटर अधिक उपयुक्त हैं।

इस्पात उद्योग
टाइप बी, एस, आर और के थर्मोकॉल्स का उपयोग स्टील और लोहे के उद्योगों में बड़े पैमाने पर स्टील बनाने की प्रक्रिया के दौरान तापमान और रसायन विज्ञान की निगरानी के लिए किया जाता है।डिस्पोजेबल, डिसमर्सिबल, टाइप एस थर्मोकॉल्स का उपयोग नियमित रूप से इलेक्ट्रिक आर्क भट्टी प्रक्रिया में उपयोग किया जाता है ताकि टैप करने से पहले स्टील के तापमान को सही ढंग से मापा जा सके।एक छोटे स्टील के नमूने के शीतलन वक्र का विश्लेषण किया जा सकता है और इसका उपयोग पिघले हुए स्टील की कार्बन सामग्री का अनुमान लगाने के लिए किया जा सकता है।

गैस उपकरण सुरक्षा
कई प्राकृतिक गैस -खिलाए गए हीटिंग उपकरण जैसे कि  तंदूर  और पानी के हीटिंग को आवश्यक होने पर मुख्य गैस बर्नर को प्रज्वलित करने के लिए  सूचक बत्ती  का उपयोग किया जाता है। यदि पायलट लौ बाहर जाती है, तो असंतुलित गैस जारी की जा सकती है, जो एक विस्फोट जोखिम और एक स्वास्थ्य खतरा है। इसे रोकने के लिए, कुछ उपकरण पायलट प्रकाश जलने पर एक असफल-सुरक्षित सर्किट में एक थर्मोकपल का उपयोग करते हैं। थर्मोकपल की नोक को पायलट लौ में रखा जाता है, जो एक वोल्टेज उत्पन्न करता है जो आपूर्ति वाल्व संचालित करता है जो पायलट को गैस खिलाता है। इसलिए जब तक पायलट की लौ रहती है, थर्मोकपल गर्म रहता है, और पायलट गैस वाल्व खुला रहता है। यदि पायलट प्रकाश बाहर चला जाता है, तो थर्मोकपल तापमान गिर जाता है, जिससे थर्मोकपल के पार वोल्टेज गिर जाता है और वाल्व बंद हो जाता है।

जहां जांच को आसानी से लौ के ऊपर रखा जा सकता है, एक लौ डिटेक्टर#आयनीकरण वर्तमान लौ का पता लगाने के बजाय अक्सर इसका उपयोग किया जा सकता है। भाग सिरेमिक निर्माण के साथ, उन्हें लौ रॉड्स, फ्लेम सेंसर या फ्लेम डिटेक्शन इलेक्ट्रोड के रूप में भी जाना जा सकता है।

। -0.25 एक स्रोत, आमतौर पर) कॉइल को आकार देने के लिए एक हल्के वसंत के खिलाफ वाल्व को खुला रखने में सक्षम होने के लिए, लेकिन प्रारंभिक टर्निंग-ऑन बल के बाद ही उपयोगकर्ता द्वारा दबाए जाने वाले बल प्रदान किया जाता है और प्रकाश के दौरान वसंत को संपीड़ित करने के लिए एक घुंडी को पकड़ता है। चालक। ये सिस्टम पायलट लाइटिंग निर्देशों में एक्स मिनट के लिए प्रेस और होल्ड द्वारा पहचाने जाने योग्य हैं। (इस तरह के वाल्व की वर्तमान आवश्यकता को रोकना एक बड़े सोलनॉइड से बहुत कम है जो एक बंद स्थिति से वाल्व को खींचने के लिए डिज़ाइन किया गया है।) वाल्व लेट-गो और होल्डिंग धाराओं की पुष्टि करने के लिए विशेष परीक्षण सेट बनाए जाते हैं, क्योंकि एक साधारण मिलीमीटर इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है क्योंकि यह गैस वाल्व कॉइल की तुलना में अधिक प्रतिरोध का परिचय देता है। थर्मोकपल के खुले सर्किट वोल्टेज का परीक्षण करने के अलावा, और थर्मोकपल गैस वाल्व कॉइल के माध्यम से शॉर्ट-सर्किट डीसी निरंतरता के पास, सबसे आसान गैर-विशेषज्ञ परीक्षण एक ज्ञात अच्छे गैस वाल्व का प्रतिस्थापन है।

कुछ सिस्टम, जिन्हें मिलिवोल्ट कंट्रोल सिस्टम के रूप में जाना जाता है, थर्मोकपल अवधारणा को खुला और मुख्य गैस वाल्व को खोलने और बंद करने के लिए भी बढ़ाते हैं। न केवल पायलट थर्मोकपल द्वारा बनाई गई वोल्टेज पायलट गैस वाल्व को सक्रिय करता है, यह मुख्य गैस वाल्व को भी बिजली देने के लिए थर्मोस्टैट के माध्यम से भी रूट किया जाता है। यहां, ऊपर वर्णित पायलट फ्लेम सुरक्षा प्रणाली की तुलना में एक बड़े वोल्टेज की आवश्यकता होती है, और एक थर्मोपाइल का उपयोग एकल थर्मोकपल के बजाय किया जाता है। इस तरह की प्रणाली को इसके संचालन के लिए बिजली के किसी बाहरी स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है और इस प्रकार बिजली की विफलता के दौरान काम कर सकते हैं, बशर्ते कि अन्य संबंधित सिस्टम घटक इसके लिए अनुमति देते हैं। यह आम मजबूर वायु भट्टियों को बाहर करता है क्योंकि ब्लोअर मोटर को संचालित करने के लिए बाहरी विद्युत शक्ति की आवश्यकता होती है, लेकिन यह सुविधा विशेष रूप से अन-संचालित संवहन हीटर ों के लिए उपयोगी है। थर्मोकपल का उपयोग करके एक समान गैस शट-ऑफ सुरक्षा तंत्र को कभी-कभी यह सुनिश्चित करने के लिए नियोजित किया जाता है कि मुख्य बर्नर एक निश्चित समय अवधि के भीतर प्रज्वलित करता है, मुख्य बर्नर गैस आपूर्ति वाल्व को बंद करना ऐसा नहीं होना चाहिए।

स्थायी पायलट लौ द्वारा बर्बाद ऊर्जा के बारे में चिंता से बाहर, कई नए उपकरणों के डिजाइनरों ने इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित पायलट-कम इग्निशन पर स्विच किया है, जिसे रुक-रुक कर इग्निशन भी कहा जाता है। कोई स्थायी पायलट लौ के साथ, गैस बिल्डअप का कोई जोखिम नहीं है, लौ बाहर जाना चाहिए, इसलिए इन उपकरणों को थर्मोकपल-आधारित पायलट सुरक्षा स्विच की आवश्यकता नहीं है। चूंकि ये डिज़ाइन बिजली के निरंतर स्रोत के बिना ऑपरेशन का लाभ खो देते हैं, इसलिए कुछ उपकरणों में अभी भी स्थायी पायलटों का उपयोग किया जाता है। अपवाद बाद में मॉडल तात्कालिक (उर्फ टैंकलेस) टंकीलेस वॉटर हीटर  है जो गैस बर्नर को प्रज्वलित करने के लिए आवश्यक वर्तमान उत्पन्न करने के लिए पानी के प्रवाह का उपयोग करता है; ये डिज़ाइन एक थर्मोकपल का भी उपयोग करते हैं, जब गैस को प्रज्वलित करने में विफल रहता है, या यदि लौ बुझ जाती है, तो सुरक्षा कट-ऑफ डिवाइस के रूप में भी एक थर्मोकपल का उपयोग किया जाता है।

थर्मोपाइल विकिरण सेंसर
थर्मोपाइल्स का उपयोग घटना विकिरण की तीव्रता को मापने के लिए किया जाता है, आमतौर पर दृश्यमान या अवरक्त प्रकाश, जो गर्म जंक्शनों को गर्म करता है, जबकि ठंड जंक्शन एक गर्मी सिंक पर होते हैं।केवल कुछ μW/सेमी की विकिरण तीव्रता (भौतिकी)  को मापना संभव है2 व्यावसायिक रूप से उपलब्ध थर्मोपाइल सेंसर के साथ।उदाहरण के लिए, कुछ  लेज़र  पावर (भौतिकी) मीटर ऐसे सेंसर पर आधारित हैं;इन्हें विशेष रूप से  थर्मोपाइल लेजर सेंसर  के रूप में जाना जाता है।

थर्मोपाइल सेंसर के संचालन का सिद्धांत एक बोलेमीटर  से अलग है, क्योंकि उत्तरार्द्ध प्रतिरोध में परिवर्तन पर निर्भर करता है।

विनिर्माण
थर्मोकॉल्स का उपयोग आमतौर पर प्रोटोटाइप विद्युत और यांत्रिक तंत्र के परीक्षण में किया जा सकता है।उदाहरण के लिए, इसकी वर्तमान वहन क्षमता के लिए परीक्षण के तहत स्विचगियर  एक हीट रन टेस्ट के दौरान थर्मोकेल स्थापित और निगरानी कर सकता है, यह पुष्टि करने के लिए कि रेटेड करंट में तापमान वृद्धि डिज़ाइन की गई सीमाओं से अधिक नहीं है।

पावर प्रोडक्शन
एक थर्मोकपल अतिरिक्त सर्किटरी और बिजली स्रोतों की आवश्यकता के बिना सीधे कुछ प्रक्रियाओं को चलाने के लिए वर्तमान का उत्पादन कर सकता है। उदाहरण के लिए, तापमान अंतर होने पर एक थर्मोकपल से शक्ति एक वाल्व को सक्रिय कर सकती है। थर्मोकपल द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा को गर्मी  से परिवर्तित किया जाता है जिसे विद्युत क्षमता को बनाए रखने के लिए गर्म पक्ष को आपूर्ति की जानी चाहिए। गर्मी का एक निरंतर हस्तांतरण आवश्यक है क्योंकि थर्मोकपल के माध्यम से प्रवाहित वर्तमान गर्म पक्ष को ठंडा करने का कारण बनता है और ठंडे पक्ष को गर्म करने के लिए ( पेल्टियर प्रभाव )।

थर्मोकॉल्स को थर्मोपाइल बनाने के लिए श्रृंखला में जोड़ा जा सकता है, जहां सभी गर्म जंक्शनों को उच्च तापमान और सभी ठंड जंक्शनों को कम तापमान तक उजागर किया जाता है। आउटपुट व्यक्तिगत जंक्शनों में वोल्टेज का योग है, जिससे बड़ा वोल्टेज और पावर आउटपुट मिलता है। एक रेडियोसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर  में, एक गर्मी स्रोत के रूप में  ट्रांस्यूरानिक तत्व ों के  रेडियोधर्मी क्षय  का उपयोग सूर्य से बहुत दूर मिशन पर अंतरिक्ष यान को सौर ऊर्जा का उपयोग करने के लिए किया गया है।

मिट्टी के तेल का दीपक द्वारा गर्म किए गए थर्मोपाइल्स का उपयोग अलग -अलग क्षेत्रों में  बैटरी रहित रेडियो  रिसीवर चलाने के लिए किया गया था। व्यावसायिक रूप से उत्पादित लालटेन हैं जो लकड़ी के स्टोव में वायु परिसंचरण और गर्मी वितरण में सुधार करने के लिए कई हल्के उत्सर्जक डायोड, और थर्मोइलेक्ट्रिक रूप से संचालित प्रशंसकों को चलाने के लिए एक मोमबत्ती से गर्मी का उपयोग करते हैं।

प्रक्रिया पौधे
रासायनिक उत्पादन और पेट्रोलियम रिफाइनरियां आमतौर पर लॉगिंग के लिए कंप्यूटरों को नियुक्त करती हैं और एक प्रक्रिया से जुड़े कई तापमानों का परीक्षण करने के लिए, आमतौर पर सैकड़ों में नंबरिंग करती हैं।ऐसे मामलों के लिए, प्रत्येक सर्किट के दूसरे थर्मोकपल वाले एक सामान्य संदर्भ ब्लॉक (तांबे के एक बड़े ब्लॉक) में कई थर्मोकपल लीड लाया जाएगा।ब्लॉक का तापमान एक थर्मिस्टर द्वारा मापा जाता है।प्रत्येक मापा स्थान पर तापमान निर्धारित करने के लिए सरल संगणना का उपयोग किया जाता है।

थर्मोकपल वैक्यूम गेज के रूप में
एक थर्मोकपल का उपयोग लगभग 0.001 से 1 Torr निरपेक्ष दबाव की सीमा पर एक वैक्यूम गेज  के रूप में किया जा सकता है।इस दबाव रेंज में, गैस का औसत मुक्त पथ  वैक्यूम चैंबर  के आयामों के बराबर है, और प्रवाह शासन न तो विशुद्ध रूप से नवियर -स्टोक्स समीकरण है और न ही विशुद्ध रूप से  नूडसेन प्रवाह  है। इस कॉन्फ़िगरेशन में, थर्मोकपल जंक्शन एक छोटे हीटिंग तार के केंद्र से जुड़ा होता है, जो आमतौर पर लगभग 5 & nbsp; ma के निरंतर वर्तमान द्वारा सक्रिय होता है, और गर्मी को गैस की थर्मल चालकता से संबंधित दर पर हटा दिया जाता है।

थर्मोकपल जंक्शन पर पाया गया तापमान आसपास की गैस की थर्मल चालकता पर निर्भर करता है, जो गैस के दबाव  पर निर्भर करता है।एक थर्मोकपल द्वारा मापा गया संभावित अंतर वैक्यूम#माप पर दबाव की चौकोर संख्या के लिए आनुपातिक है। कम से मध्यम-वैक्यूम रेंज।उच्च (चिपचिपा प्रवाह) और निचले (आणविक प्रवाह) दबावों पर, हवा या किसी अन्य गैस की तापीय चालकता अनिवार्य रूप से दबाव से स्वतंत्र है।थर्मोकपल को पहली बार 1906 में Voege द्वारा एक वैक्यूम गेज के रूप में इस्तेमाल किया गया था। एक वैक्यूम गेज के रूप में थर्मोकपल के लिए गणितीय मॉडल काफी जटिल है, जैसा कि वैन अटा द्वारा विस्तार से बताया गया है, लेकिन इसके लिए सरल किया जा सकता है:
 * $$P = \frac{B (V^2 - V_0^2)}{V_0^2}, $$

जहां पी गैस का दबाव है, बी एक स्थिरांक है जो थर्मोकपल तापमान, गैस संरचना और वैक्यूम-चैम्बर ज्यामिति, वी पर निर्भर करता है0 शून्य दबाव (निरपेक्ष) पर थर्मोकपल वोल्टेज है, और वी थर्मोकपल द्वारा इंगित वोल्टेज है।

विकल्प पिरनि गेज  है, जो लगभग एक ही दबाव रेंज में एक समान तरीके से संचालित होता है, लेकिन केवल एक 2-टर्मिनल डिवाइस है, जो एक थर्मोकपल का उपयोग करने के बजाय एक पतली विद्युत गर्म तार के तापमान के साथ प्रतिरोध में परिवर्तन को महसूस करता है।

यह भी देखें

 * गर्म प्रवाह सेंसर
 * बोलोमीटर
 * Giuseppe Domenico Botto
 * थर्मिस्टर
 * थर्मोपावर
 * सेंसर की सूची
 * 1990 का अंतर्राष्ट्रीय तापमान स्केल
 * BIMETAL (यांत्रिक)

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 * शक्ति (भौतिकी)
 * विद्युतीय ऊर्जा
 * लकड़ी का चूल्हा
 * टोर
 * मुक्त पथ मतलब
 * वर्ग संख्या
 * द्विधात्वीय

बाहरी संबंध

 * Thermocouple Operating Principle – University Of Cambridge
 * Thermocouple Drift – University Of Cambridge
 * Two Ways to Measure Temperature Using Thermocouples

Thermocouple data tables:
 * Text tables: NIST ITS-90 Thermocouple Database (B,E,J,K,N,R,S,T)
 * PDF tables: J K T E N R S B
 * Python package thermocouples_reference containing characteristic curves of many thermocouple types.
 * R package Temperature Measurement with Thermocouples, RTD and IC Sensors.
 * Data table: Thermocouple wire sizes

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