油液对于各类大型机电设备的正常运转而言,占有举足轻重的地位。特别是海上风电机组、远洋船舶、矿山机械等工作环境较为恶劣的机构设备。此类设备发生故障的原因近八成为油液污染。因此,对油液的快速现场检测或者在线监测,及时准确地对设备进行故障预警和寿命预测就显得十分重要,进而可保证安全生产,提升经济效益。本研究以国家自然科学基金项目为依托,通过对油液中不同颗粒物引起传感器阻抗变化机理的研究,提出了一种对置螺线管式传感器。通过COMSOL Multiphysics对传感器进行了电磁场仿真及参数化动态扫描,为传感器的结构优化提供了一定的支撑和依据,将传感器电感模式检测区域的磁场改进为准闭合磁场。使用Solidworks对其进行了三维建模,用于指导传感器芯片的制作与工艺改进。并搭建了实验台,配制了混合不同颗粒物的油液待测样品,分别在传感器的电感模式下与电容模式下,对优化前后的三种传感器芯片进行颗粒污染物区分检测、计数等功用的可行性验证。此外,还探究了传感器芯片在电容模式下的最佳外部激励频率,以及传感器检测芯片的检测下限。实验结果表明:对置螺线管式传感器可在电感模式下实现铁磁性金属颗粒与非铁磁性金属颗粒的的区分检测,在电容模式下,可实现对水滴与气泡的区分检测。电容模式下,未添加硅钢片的传感器的最佳外部激励频率为1.3MHz,添加条形硅钢片的传感器最佳外部激励频率为1.1MHz,添加环形硅钢片的传感器的最佳外部激励频率为0.9MHz。其中,添加环形硅钢片的传感器,电感模式下,其在检测区域形成的准闭合磁场,可实现对20μm以上的铁颗粒和80μm以上的铜颗粒的有效的检测;添加条形硅钢片的传感器,电容模式下,可实现对70μm以上的水滴和110μm以上的气泡的有效检测。相对于现有的颗粒计数类产品,该传感器的检测精度明显提高。本文所研究的传感器,对便携式油液检测设备和油液在线监测系统的研发,在结构的优化方面提供了一定的新思路和新方法。