Boa tarde e obrigado José Luiz.
Cara, eu quebrei a cabeça para encontrar uma solução que não tirasse a originalidade da máquina.
Já te adianto que o termopar (do tipo exposto) ficou em contato direto com metal e não estou enfrentando nenhum problema. Não isolei e nem coloquei pasta térmica (achei desnecessário já que o resultado foi muito bom). Fiz um teste com contato direto antes de montar e não verifiquei qualquer interferência.
Quanto à localização do termopar, encontrei um lugar no topo da caldeira, embaixo do "fusível térmico" (é uma mangueira de silicone presa no topo da caldeira por uma presilha de cobre).
Coloquei embaixo da mangueira de silicone em contato direto com a caldeira. A mangueira de silicone, por ser flexível, serviu para fixar e prensar o termopar contra a caldeira, deixando tudo bem justo sem esmagar o termopar (por isso não usei pasta térmica).
A vantagem da fixação direta contra o metal é que a medição é mais rápida, já que o termopar recebe diretamente a troca de calor, sem passar por outro meio físico (pasta, parafuso, fita etc),
Como resultado não fiz qualquer alteração física na máquina para fixar o sensor. Nem mesmo o sensor original foi retirado da caldeira. Tudo o que fiz foi soltar o parafuso do fusível térmico, colocar o termopar e apertar novamente.
Espero ter ajudado.