鋁電解生產中，電解質的組成，對鋁電解生產的經濟技術指標有重要的影響。過熱溫度（簡稱過熱度）是鋁電解體系的一個重要的性質，它與鋁電解操作溫度有直接的關系。根據檢驗表明，電解質的溫度是影響電流效率和電能效率的重要因素。電解質溫度過低，靠近陽極的電解質中溶解鋁的濃度降低，動力粘度增大，陽極氣體體積減小，從而使擴散層厚度增加，溶解的鋁難以擴散，導致還原出來的鋁與電解質分離困難，炭渣與電解質分離困難，反而造成鋁氧化損失。另外，槽溫過高易使規整的爐膛化開，上口爐幫變空，導致側部爐幫漏電，造成電流空耗，反之，易使電解質中的Al2O3析出，造成爐底沉淀增加，爐底壓降升高，時間過長則結晶變成爐底結殼，伸腿變肥大，給生產帶來困難。穩定的電解質溫度對于穩定的生產非常重要。工業實踐證明，當電解質溫度降低10℃，電流效率可提高2％。熔體的溫度過高或過低，都將影響冶金生產作業的正常進行，及時檢測和控制熔體的溫度，是保證冶金生產正常作業的重要條件之一。電解質組分不同，其分子比也不同。電解質的分子比適當降低，有利于降低電解溫度，提高電流效率。分子比偏高或偏低對槽膛都會有較大的影響，對槽溫的平衡控制帶來極大的困難。此外，隨分子比下降，電解質表面張力增大，減小了電解質對炭渣的潤濕度，使炭渣更易于從電解質中排出。低分子比操作是現代高效節能鋁電解槽的標志。
由于鋁電解質溫度高、腐蝕性強，因此如何及時、快速、準確的測定其電解溫度和過熱溫度，是鋁電解作業中的重要課題。許多研究者對過熱溫度和電解質組成之間的關系作了研究，并且得出了相關的經驗式。由于各個電解鋁廠的電解質組成不同，因此很難用一個統一的過熱溫度數學模型來描述之。有些鋁廠則憑經驗用視察法來判斷過熱溫度。使用已有的經驗公式來計算過熱溫度依賴于電解質組分化學分析的準確性，并且化學分析往往要花費很長的時間，導致分析結果不能及時得到反饋以控制生產。
鋁電解質初晶溫度是高溫熔融電解質在冷卻過程中發生相變時放出熱量，致使步冷曲線的斜率發生變化而出現轉折點時的溫度。電解溫度和過熱溫度之間的溫差（過熱度）對于槽的熱平衡來說是一個重要的參數。當電解的溫度過高時，氧化鋁的副反應增加，而且還會使側壁熔化，降低電流效率；電解溫度過低時，則會引起操作上的問題。因此控制電解在適宜的溫度下進行，對于穩定生產過程，保證產品質量是非常重要的，這就要求我們對電解質的過熱溫度能較方便的測定。低過熱溫度允許低操作溫度，而降低操作溫度可大大提高電流效率。有資料顯示，在其他電解操作參數相同時，每降低溫度10℃，電流效率提高2%。為降低操作溫度，人們研究了各種低溫電解質，其中像鋁電解質中加入不同物質（稱添加劑）是降低鋁電解質的有效途徑。
復雜的電解質組成為電解質過熱溫度的準確測定帶來一系列困難。我國各大鋁廠的電解質組成不盡相同，分子比也不同，而且分子比是鋁電解操作參數中一項重要的技術參數。目前對電解質成分的瞬時檢測還未得以解決，已有的研究試驗顯示電解質過熱溫度與分子比之間有一定的統計規律。因此把過熱溫度作為一項技術參數來控制，越來越得到人們的重視，過熱溫度的直接測定勢在必行。若能直接測定電解質的過熱溫度，可以用溫度作為控制參數使鋁電解槽處于最佳狀態，為鋁電解生產取得良好的技術經濟指標，減少不必要的人力、物力損失，節省能耗、加強生產的控制管理，為電解鋁各成分的添加及下料提供依據，為進一步實現電解鋁自動控制奠定基礎。
鋁電解質是多元氟化物和氧化物的熔鹽體系，電解質溫度高，腐蝕性強，難以及時準確地得到各種分析數據，要使電解過程正常，需要對許多參數進行控制，其中鋁電解溫度是電解槽最重要的參數之一，是優化鋁電解槽控制的關鍵，對生產過程影響極大。電解槽的管理好壞在很大程度上取決于溫度的管理，而溫度的管理是生產過程中比較困難的管理指標。
控制鋁電解參數(如槽電壓、分子比等)的目的是控制鋁電解槽的能量平衡和物料平衡。槽溫與初晶溫度之差叫熔體的過熱溫度（簡稱過熱度）。通過電解槽溫度和電解質初晶溫度的直接檢測，可以得到電解槽的過熱度，進而可以通過設定溫度控制極距，以便最大限度地提高電流效率。由于鋁電解質溫度高，腐蝕性強，鋁電解工業現場的環境十分惡劣，是一個強磁場，高濃度腐蝕氣體、粉塵、高溫、高濕的環境，要求控制儀表的性能穩定，可靠性高，儀器對上述影響因素有足夠的防護能力。正是由于上述這些原因，在線檢測技術在鋁電解行業是長期以來未解決的難題。
我們研制的鋁電解質過熱度測定儀可以方便的測定電解槽溫度以及過熱度，整個儀器以CPU為控制中心，用 k分度熱電偶做測定元件，配以專門研究的取樣器，可以進行多次測量。
6.2 初晶溫度測量方法
目前電解質初晶溫度的測量方法概括起來有如下幾種：
6.2.1分析推算法
這類方法利用電解質的化學成分如氧化鋁、氟化鎂、氟化鈣、氟化鋰、氟化鋁、氟化鉀等分析結果，通過大量的分析數據建立的初晶溫度經驗公式來推算出電解質的初晶溫度。這類方法國外的研究一直都有不斷的報道其基本形式都一樣，只是公式略有不同。這些研究都是基于某一生產廠的電解體系來建立各自的推算公式，因此各自的公式都不同，所以造成適用的局限性，很難推廣使用；同時由于這類方法都依賴于化學成分的測定，因此工作量大，測定時間長，而且由于化學成分分析的誤差也影響了初晶溫度測量的準確性，因而難于滿足現代化大生產的要求。
6.2.2 實驗室熱分析法
這類方法是基于實驗室的熱分析設備，采用熱分析技術來進行初晶溫度的測定，由于它測量準確性高，所以前面的槽分析推算法建立推算公式時基本上都使用熱分析法來幫助確定初晶溫度。這類方法根據所分析的原理不同，又可分為差熱分析法、步冷曲線法。
熱分析法測初晶溫度不管是差熱分析法還是步冷曲線法都需要有一個熱分析裝置，特別是差熱分法所用的差熱天平，由于儀器較為貴重，要求的分析環境較高，因此都是在實驗室內進行測定、測定周期長限制了在生產實際中的控制作用。
6.2.3 直接測量法
這種方法見報道的不多。P.Verstreken設計了一種探頭同時測量電解槽溫度和電解質初晶溫度；S.Rolseth設計了一個探頭用來測量初晶溫度，它是基于將一個冷的物體侵入到液體中所發生的不穩定傳熱過程的液體及其凝固層間的傳熱系數的傳熱方法而建立的，由于其測定過程受到很多因素干擾，此后未見有實際生產應用的報道。
雖然鋁電解質溫度是過程控制的重要參數之一，但是連續測量溫度在技術和應用上還未得到很好的解決。遠距離測量儀器，如光學高溫計和紅外線輻射強度測量都不適用，因為這兩種儀器都要在一個有代表性的均勻電解質試樣上聚焦。由于電解質不斷運動，以及容易生成結殼，所以很難保持所要求的有代表性的電解質表面。在打開結殼之后，立即用上述方法作間斷性的測量也會出現問題。工業電解槽上各種原料的輻射系數截然不同（尤其是電解質對懸浮的炭渣的輻射），從而降低了光學高溫計的測量精度。測定紅外線強度，在低溫（接近室溫）時靈敏度最高，可測定出零點幾度的溫差。在電解質溫度下，測量誤差在10℃以上，這對生產操所和控制都不適宜。
現代鋁電解工業一般用熱電偶間斷地測量電解質溫度。熱電偶具有測量范圍寬、準確度和穩定性好、加工性能好以及價格便宜等特點。故本文研究的電解質過熱度測定儀中的高溫傳感器部分，選擇熱電偶作為傳感器。
鋁電解質過熱度測定儀是基于步冷曲線法而研制的一種快速、準確，方便的新方法。根據步冷曲線上的停歇點（溫度不變）或轉折點（散熱速度不同）來測量初晶溫度。對鋁電解質而言，在降溫過程中，到初晶溫度點時鋁電解質會析出晶體，放熱致使系統降溫趨勢發生變化，當系統降溫緩慢而結晶放熱量大時，步冷曲線會出現平臺（即溫度不發生變化）甚至會出現降溫曲線上升的現象，測出這一點的溫度就是鋁電解質初晶溫度。測出電解溫度和初晶溫度，就能測出過熱度。
