螺杆挤出机的聚合物共混,是复合材料加工和生产常用的方法。聚合物中加入无机粒子或有机物质等填充料后,可使材料的冲击强度、拉伸强度、硬度等性能有极大改善,用途更为广泛。聚合物和填充料在挤出机机筒中的混合状况,对复合材料制品的性能有很大影响。因此,对聚合物在挤出机机筒内共混状态的在线检测具有现实意义。本文通过分析超声参数与聚合物混合状态的关系,研究超声检测聚合物混合状态时特征参数的提取技术。针对现有传感器采集信号存在尾随波干扰的问题,提出了超声传感器的改进方案,优化了传感器结构,确定了传感器的安装位置,并进行了检测实验。根据螺杆旋转的周期性变化规律,研究了基于模式匹配的信号处理方法,以不同周期同一检测位置超声回波幅度的偏差为特征量,表征了聚合物的混合度；根据螺杆结构变化带来的超声反射衰减和距离衰减的不同,研究了基于螺杆结构模型的信号处理方法,通过建立螺杆结构模型,校正螺杆结构变化对超声衰减系数的影响,表征了聚合物的混合度。在Φ20单螺杆挤出机上进行了LDPE与填充料的混合实验,通过定性分析验证了上述的两种方法的有效性。整个论文的研究对超声检测技术广泛应用于聚合物共混状态的生产实践奠定了理论基础。