油液监测作为一种有效的机械工况监测方法已有多种技术,而油液磨粒监测技术在获取早期故障信息方面是最有效的。目前,磨粒监测设备多为离线型,而离线监测方式容易造成信息的滞后性。在线磨粒监测可以很好地克服以上离线监测的缺点,并以实时性好、反应快等特点显示出优越性,在机械故障诊断领域具有广泛的应用前景。本文以实现磨粒在线监测为目的,设计了一种新型在线螺线管磨粒传感器,主要在以下几个方面开展了研究。首先,在对电磁理论研究的基础上,分析了单螺线管传感器的电磁特性,建立了在线螺线管式磨粒传感器的数学模型,并对传感器的线性度、灵敏度进行了分析,利用软件完成了数学模型的仿真,得到了传感器的输出电压、灵敏度与传感器结构参数的关系。其次,针对传感器电压输出模型多变量非线性的特点,利用遗传算法对传感器结构参数进行优化,确立了传感器结构参数和灵敏度的最优值,设计并制造出传感器,提出了电源电压和频率对传感器输出电压的影响,并确定了二者的范围。最后,对传感器本身所存在的零点残差电压进行了补偿,为降低工业环境噪声对传感器的影响,设计出相应的放大和滤波电路。并在此基础上对传感器进行了实验研究。实验仿真结果证实了传感器性能与理论数学模型的一致性、传感器设计的可靠性和其在工业应用上的可行性。