电涡流传感器作为检测液压油中磨粒的典型代表,具有结构简单、制作成本较低和提供详细的磨损颗粒信息等优点,受到了广泛关注。然而,电涡流传感器检测灵敏度还比较低,在实际应用中传感器的稳定性和可靠性有待提高,这些制约了它在设备健康状态在线监控中的进一步应用。本文针对电涡流传感器流道直径过小、油液吞吐量低和存在边缘效应的问题,设计研发了磁芯式电涡流检测传感器。使用双层平面线圈并联结构来提升检测灵敏度;外置磁芯增强检测区域磁通密度,以此改善边缘效应带来的影响;设计一种新型微流体结构以增大油液吞吐量,并在检测原理、检测系统参数和磁场均匀性等方面进行了研究:(1)设计了磁芯式电涡流传感器,并介绍其检测原理;采用COMSOL软件对传感器进行模拟仿真,验证了边缘效应的影响。(2)推导了四种结构的传感器线圈电感变化率的数学表达式,确定了磁芯式电涡流传感器线圈的最优结构。(3)仿真得出激励信号(频率、电压),线圈参数(线径、匝数、层数)和金属磨粒(粒径、位置)对磁芯式电涡流传感器检测性能的影响;确定了检测系统各参数最佳取值范围。(4)搭建实验平台,设计实验,对不同属性的磨粒进行电感参数的检测和提取。(5)分析仿真及实验结果,结果表明磁芯式电涡流传感器提升了检测性能;得出了磨粒粒径与线圈电感变化率之间的关系;确定了该传感器对金属磨粒的检测下限。本文设计的磁芯式电涡流检测传感器实现了对金属磨粒的区分检测,仿真得出传感器线圈参数,磨粒和激励信号等因素对磁芯式电涡流传感器线圈电感变化率的影响,并总结出一般规律;相对于传统电涡流传感器,本传感器改善了边缘效应带来的影响,提升了磨粒检测的精确性,增大了油液吞吐量,避免了流道中污染物沉积堵塞情况的发生。实验结果表明:磁芯式电涡流检测传感器能在双层线圈匝数为30,油液吞吐量为50ml/min时,最小检测粒径为30μm的铁磨粒和80μm的铜磨粒。