铝电解生产中，电解质的组成，对铝电解生产的经济技术指标有重要的影响。过热温度（简称过热度）是铝电解体系的一个重要的性质，它与铝电解操作温度有直接的关系。根据检验表明，电解质的温度是影响电流效率和电能效率的重要因素。电解质温度过低，靠近阳极的电解质中溶解铝的浓度降低，动力粘度增大，阳极气体体积减小，从而使扩散层厚度增加，溶解的铝难以扩散，导致还原出来的铝与电解质分离困难，炭渣与电解质分离困难，反而造成铝氧化损失。另外，槽温过高易使规整的炉膛化开，上口炉帮变空，导致侧部炉帮漏电，造成电流空耗，反之，易使电解质中的Al2O3析出，造成炉底沉淀增加，炉底压降升高，时间过长则结晶变成炉底结壳，伸腿变肥大，给生产带来困难。稳定的电解质温度对于稳定的生产非常重要。工业实践证明，当电解质温度降低10℃，电流效率可提高2％。熔体的温度过高或过低，都将影响冶金生产作业的正常进行，及时检测和控制熔体的温度，是保证冶金生产正常作业的重要条件之一。电解质组分不同，其分子比也不同。电解质的分子比适当降低，有利于降低电解温度，提高电流效率。分子比偏高或偏低对槽膛都会有较大的影响，对槽温的平衡控制带来极大的困难。此外，随分子比下降，电解质表面张力增大，减小了电解质对炭渣的润湿度，使炭渣更易于从电解质中排出。低分子比操作是现代高效节能铝电解槽的标志。
由于铝电解质温度高、腐蚀性强，因此如何及时、快速、准确的测定其电解温度和过热温度，是铝电解作业中的重要课题。许多研究者对过热温度和电解质组成之间的关系作了研究，并且得出了相关的经验式。由于各个电解铝厂的电解质组成不同，因此很难用一个统一的过热温度数学模型来描述之。有些铝厂则凭经验用视察法来判断过热温度。使用已有的经验公式来计算过热温度依赖于电解质组分化学分析的准确性，并且化学分析往往要花费很长的时间，导致分析结果不能及时得到反馈以控制生产。
铝电解质初晶温度是高温熔融电解质在冷却过程中发生相变时放出热量，致使步冷曲线的斜率发生变化而出现转折点时的温度。电解温度和过热温度之间的温差（过热度）对于槽的热平衡来说是一个重要的参数。当电解的温度过高时，氧化铝的副反应增加，而且还会使侧壁熔化，降低电流效率；电解温度过低时，则会引起操作上的问题。因此控制电解在适宜的温度下进行，对于稳定生产过程，保证产品质量是非常重要的，这就要求我们对电解质的过热温度能较方便的测定。低过热温度允许低操作温度，而降低操作温度可大大提高电流效率。有资料显示，在其他电解操作参数相同时，每降低温度10℃，电流效率提高2%。为降低操作温度，人们研究了各种低温电解质，其中像铝电解质中加入不同物质（称添加剂）是降低铝电解质的有效途径。
复杂的电解质组成为电解质过热温度的准确测定带来一系列困难。我国各大铝厂的电解质组成不尽相同，分子比也不同，而且分子比是铝电解操作参数中一项重要的技术参数。目前对电解质成分的瞬时检测还未得以解决，已有的研究试验显示电解质过热温度与分子比之间有一定的统计规律。因此把过热温度作为一项技术参数来控制，越来越得到人们的重视，过热温度的直接测定势在必行。若能直接测定电解质的过热温度，可以用温度作为控制参数使铝电解槽处于最佳状态，为铝电解生产取得良好的技术经济指标，减少不必要的人力、物力损失，节省能耗、加强生产的控制管理，为电解铝各成分的添加及下料提供依据，为进一步实现电解铝自动控制奠定基础。
铝电解质是多元氟化物和氧化物的熔盐体系，电解质温度高，腐蚀性强，难以及时准确地得到各种分析数据，要使电解过程正常，需要对许多参数进行控制，其中铝电解温度是电解槽最重要的参数之一，是优化铝电解槽控制的关键，对生产过程影响极大。电解槽的管理好坏在很大程度上取决于温度的管理，而温度的管理是生产过程中比较困难的管理指标。
控制铝电解参数(如槽电压、分子比等)的目的是控制铝电解槽的能量平衡和物料平衡。槽温与初晶温度之差叫熔体的过热温度（简称过热度）。通过电解槽温度和电解质初晶温度的直接检测，可以得到电解槽的过热度，进而可以通过设定温度控制极距，以便最大限度地提高电流效率。由于铝电解质温度高，腐蚀性强，铝电解工业现场的环境十分恶劣，是一个强磁场，高浓度腐蚀气体、粉尘、高温、高湿的环境，要求控制仪表的性能稳定，可靠性高，仪器对上述影响因素有足够的防护能力。正是由于上述这些原因，在线检测技术在铝电解行业是长期以来未解决的难题。
我们研制的铝电解质过热度测定仪可以方便的测定电解槽温度以及过热度，整个仪器以CPU为控制中心，用 k分度热电偶做测定元件，配以专门研究的取样器，可以进行多次测量。
6.2 初晶温度测量方法
目前电解质初晶温度的测量方法概括起来有如下几种：
6.2.1分析推算法
这类方法利用电解质的化学成分如氧化铝、氟化镁、氟化钙、氟化锂、氟化铝、氟化钾等分析结果，通过大量的分析数据建立的初晶温度经验公式来推算出电解质的初晶温度。这类方法国外的研究一直都有不断的报道其基本形式都一样，只是公式略有不同。这些研究都是基于某一生产厂的电解体系来建立各自的推算公式，因此各自的公式都不同，所以造成适用的局限性，很难推广使用；同时由于这类方法都依赖于化学成分的测定，因此工作量大，测定时间长，而且由于化学成分分析的误差也影响了初晶温度测量的准确性，因而难于满足现代化大生产的要求。
6.2.2 实验室热分析法
这类方法是基于实验室的热分析设备，采用热分析技术来进行初晶温度的测定，由于它测量准确性高，所以前面的槽分析推算法建立推算公式时基本上都使用热分析法来帮助确定初晶温度。这类方法根据所分析的原理不同，又可分为差热分析法、步冷曲线法。
热分析法测初晶温度不管是差热分析法还是步冷曲线法都需要有一个热分析装置，特别是差热分法所用的差热天平，由于仪器较为贵重，要求的分析环境较高，因此都是在实验室内进行测定、测定周期长限制了在生产实际中的控制作用。
6.2.3 直接测量法
这种方法见报道的不多。P.Verstreken设计了一种探头同时测量电解槽温度和电解质初晶温度；S.Rolseth设计了一个探头用来测量初晶温度，它是基于将一个冷的物体侵入到液体中所发生的不稳定传热过程的液体及其凝固层间的传热系数的传热方法而建立的，由于其测定过程受到很多因素干扰，此后未见有实际生产应用的报道。
虽然铝电解质温度是过程控制的重要参数之一，但是连续测量温度在技术和应用上还未得到很好的解决。远距离测量仪器，如光学高温计和红外线辐射强度测量都不适用，因为这两种仪器都要在一个有代表性的均匀电解质试样上聚焦。由于电解质不断运动，以及容易生成结壳，所以很难保持所要求的有代表性的电解质表面。在打开结壳之后，立即用上述方法作间断性的测量也会出现问题。工业电解槽上各种原料的辐射系数截然不同（尤其是电解质对悬浮的炭渣的辐射），从而降低了光学高温计的测量精度。测定红外线强度，在低温（接近室温）时灵敏度最高，可测定出零点几度的温差。在电解质温度下，测量误差在10℃以上，这对生产操所和控制都不适宜。
现代铝电解工业一般用热电偶间断地测量电解质温度。热电偶具有测量范围宽、准确度和稳定性好、加工性能好以及价格便宜等特点。故本文研究的电解质过热度测定仪中的高温传感器部分，选择热电偶作为传感器。
铝电解质过热度测定仪是基于步冷曲线法而研制的一种快速、准确，方便的新方法。根据步冷曲线上的停歇点（温度不变）或转折点（散热速度不同）来测量初晶温度。对铝电解质而言，在降温过程中，到初晶温度点时铝电解质会析出晶体，放热致使系统降温趋势发生变化，当系统降温缓慢而结晶放热量大时，步冷曲线会出现平台（即温度不发生变化）甚至会出现降温曲线上升的现象，测出这一点的温度就是铝电解质初晶温度。测出电解温度和初晶温度，就能测出过热度。
