聚合物加工过程中的材料的物性参数对产品的最终性能有重要影响。聚合物体系关注的物性参数常常需要经过离线测试才能评估材料性能,然而离线测试耗时费资、反馈滞后,难以满足当前工业连续生产的需求。超声测量技术具有实时性强、敏感度高的特点,基于此,本文将超声波应用于不同聚合物体系的关键物性参数的在线测量。通过设计对不同聚合物体系物性参数的精确测量方法,对揭示超声测量信号与物性参数的之间的内在联系,完善超声测量学应用研究范围以及推动聚合物加工过程超声在线测量技术具有科学与实际意义。本文首先从硬件设计上通过模拟分析软件WAVE 2000?对不同装配模式下的超声声学信号的模拟仿真,综合信号强度以及加工难度,研发设计了适合于长时间处于聚合物加工过程在线检测环境的新型超声传感器,验证并评价了超声传感器在不同温度下的声学传输性能及声学稳定性能。然后以设计的超声换能器为核心,对聚合物纯熔体的密度、对聚合物填充体系的体积含量等不同聚合物体系的关键物性参数进行测量,并根据相应的测量结果进行分析,研究表明:(1)以环氧树脂胶包覆层包覆在碳芯材料导波杆上,有效的提高了导波杆的信噪比,依此开发出的超声换能器在高温高压条件(260℃,20MPa)下依然能保持优良的声学稳定性及高信噪比。(2)对单组份纯熔体而言,测量结果具有较好的准确度及精确度,用于表征密度精确度的最大不确定度为0.003g/cm3;对于双组分纯熔体而言,超声测量结果与线性理论密度发生严重偏离,即密度偏离程度呈现先增大后减小的变化趋势,且这种变化原因与聚合物的均一性有关。(3)对于聚合物填充体系而言,建立的声特性参数S1能够用于表征玻璃微珠填充聚合物体系中玻璃微珠粒子的含量,且建立的二阶模型与指数衰减模型中,二阶模型更能反映含量变化与声特性参数S1之间的变化规律。在准确性及稳健性的二阶测量模型基础上,提出的基于温度压力等加工因素变化的局部温度测量模型,表现出更优良的预测能力,最高含量预测偏差为1.04%,最低含量预测偏差仅为0.10%。