许 红，唐胜德，张亚军，刘 颖，吴大鸣＊，孙成君

（1.北京化工大学机电学院，北京100029；2.有机－无机复合材料国家重点实验室，北京100029；3.吉林市吉化江城油脂化工有限责任公司，吉林 吉林132012）

0 前言

精密注塑制品质量的重复精度是精密注塑制品最重要的质量指标，通过熔体密度在线测量可以实现注射量质量的精确控制，是提高注射制品质量重复精度的最有效的手段［1－2］。基于超声波传播特性来反应传播介质物性的测量技术已经在聚合物成型加工领域得到广泛应用，如用于对多层聚合物挤出复合材料板的分层厚度、精密挤出导管壁厚、外径进行实时在线检测；对注射过程的压力变化、冷却过程的实时检测，对气体辅助注射气泡形成密度及成型空间进行在线检测等［3－5］。因此，作为超声波传播特性之一的超声波声速是否与聚合物熔体密度存在单值对应性，是实现超声波技术应用于聚合物熔体密度在线测量的关键。

本文利用一定质量的聚合物熔体在密封容器内其P－V－T 状态变量符合理想气体P－V－T 状态方程的特点，通过自行设计加工的基于P－V－T 原理的实验装置，得到了基于物理定义的聚合物熔体密度和熔体体积弹性模量的数学表达式，验证了聚合物熔体密度和熔体体积弹性模量在理论上存在的一致性变化的特性；在此基础上由聚合物熔体密度、熔体体积弹性模量和超声波传播声速三者之间相互关系，推导出超声波声速与聚合物熔体密度存在单值性的数学表达式，并通过实验验证了聚合物熔体密度与超声波声速存在一一对应性。……