在聚合物精密注塑成型过程中，由喷嘴注射出的聚合物熔体重量能否实现精确可控，是影响精密注塑制品的重量重复精度的直接因素。基于注射过程中聚合物熔体密度随着过程状态变量压力、温度变化的特性，传统体积控制方法无法实现注射重量的一致性控制，而基于熔体密度在线测量的注射重量控制是解决这一问题的较好方法。本文对聚合物熔体关键参数，熔体密度及熔体体积弹性模量的软测量方法进行了研究；提出了基于超声波速度单值变量的熔体密度软测量模型，利用超声波传播速度对介质密度的依赖性及快速响应性，较好地满足了成型周期短、注射压力多级变化的聚合物熔体密度的在线测量。主要工作内容如下：1、在综合分析国内外超声波技术在液体介质、固体介质密度在线测量及聚合物加工领域应用基础上，对基于透射模式超声波实时测量聚合物熔体密度存在的单值性和快速响应性进行系统的理论研究，提出了应用超声波技术实现聚合物熔体注射成型过程中熔体密度的在线测量。2、对影响聚合物熔体密度变量的相关易测变量的测量响应速度进行了研究，从机理建模和统计建模两方面，确定适应于聚合物熔体密度及聚合物熔体体积弹性模量的软测量建模方法。3、构建了基于超声波速度的熔体密度软测量模型所需的实验装置，研制能够模拟注射过程聚合物熔体过程状态变化的实验装置，对聚合物熔体物性关键参数－聚合物熔体密度及熔体体积弹性模量进行了测量方法的研究，同时通过改进的组合数字滤波方法剔除超声波透射传播过程中多次回波干扰及环境噪声干扰对超声波传播速度测量精度的影响。4、基于神经网络建立了以状态变量温度、压力为输入变量的聚合物熔体体积弹性模量的软测量模型，并采用基于最佳部分网络的神经网络集成技术有效地提高了聚合物熔体体积弹性模量软测量模型的测量精度。5、基于最小二乘拟合多项式法建立了超声波速度单值变量的熔体密度在线软测量模型，并将该模型应用于注射过程中，通过实验验证用基于熔体密度在线测量的注射量重量控制方法替代体积控制方法，可以有效地提高注塑制品的重量重复精度。