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本发明提出的基于废旧塑料热氧老化程度的在线超声检测装置及方法，所述装置包括溶体挤出机构、溶体测量机构以及超声检测系统，将溶体流道设计为孔径可调方式，并且结合冷却模块和孔径调节装置实现高精度检测及更宽的检测范围，检测时，首先建立一系列不同已知老化程度的热氧老化损伤累积非线性效应的幅值与频率的对应函数关系，然后通过反演推算出在对应温度和压力条件下溶体流道内废旧塑料溶体的老化程度，根据直接测定的聚合物溶体的超声波频率幅值的变化，即可得到该温度压力下废旧塑料的老化程度，实现真正意义上的无损在线检测，数据测量简便，并有效提高了在线检测的精度及效率，具有广泛的实际应用价值。