本文以电感式油液金属磨粒在线监测传感器为研究对象,针对目前在线监测传感器检测精度不足,建立了新的传感器数学模型与内部电路,分析了铁磁性金属颗粒在交变磁场内的磁化规律。根据仿真分析结果,加工了传感器样件,进行了无油液试验与油液台架试验,试验表明:新的在线监测传感器显著提高了铁磁性与非铁磁性金属颗粒的检测精度,对未来的应用具有指导意义。论文主要研究内容如下:(1)基于麦克斯韦方程组,对金属磨粒在中高频交变磁场中的磁化规律进行了理论分析,为后续传感器数学模型的建立提供了理论指导。基于毕奥-萨伐尔理论与法拉第电磁感应定律,建立了三线圈传感器的数学模型。将数学模型导入MATLAB进行数值分析,得到了不同参数对传感器检测精度的影响规律。根据数值分析选取合适的结构参数建立三维模型,利用J-MAG软件进行三维磁场仿真分析,验证了传感器模型的有效性。(2)为了提高磨粒在线监测传感器对于铁磁性磨粒与非铁磁性磨粒的检测精度,基于这两种金属颗粒在高频交变磁场内的磁化情况,设计了传感器电路。将LC振荡电路引入传感器电路中,有效地过滤了高频噪声,提高了传感器灵敏度与信噪比,进而提高了在线监测传感器的检测精度。(3)建立了完整的传感器在线监测系统,设计了无油液在线监测试验台与油液润滑在线监测试验台,制定了包含叶片泵转速、激励频率、激励电流幅值等参数的试验方案。分别进行无油液试验与油液在线监测试验,并采集试验数据。将试验数据与仿真结果相对比,验证了模型的有效性。在模拟实际润滑油流量工况下,铁磁性颗粒检测精度从200μm提升至80~90μm,非铁磁性颗粒从400μm提升至200μm。达到国内同类别传感器中的先进水平,为后续的实际工况在线监测试验提供了指导。