润滑油金属屑末检测技术可准确获得机械设备磨损信息,已成为机械设备健康状态监测与故障诊断的重要手段。电感型传感器具有结构简单、可区分铁磁与非铁磁屑末、漏检率低等优点,已获得广泛应用。然而受环境噪声、振动干扰与油液气泡等影响,该类型传感器还存在检测灵敏度较低、抗振动干扰能力弱以及气泡易被误检等问题。为此,本文聚焦金属屑末传感模型构建、传感器线圈参数优化、屑末参数检测算法等关键技术,研制了三线圈型润滑油金属屑末传感器并发展了一种金属屑末参数在线检测算法,主要工作如下:1.针对润滑油金属屑末检测区分屑末铁磁性与统计屑末尺寸分布的需求以及气泡易被误检的问题,分析了单线圈、双线圈与三线圈三种电电感型传感器的优缺点及抗干扰特性,设计了基于三线圈型传感器的润滑油金属屑末检测实现方案。2.基于毕奥萨伐尔定律与法拉第电磁感应定律构建了金属屑末时谐磁场传感模型,并结合有限元仿真,分析了长径比、匝数、内外径与间距等线圈结构参数以及激励频率对感应电压的影响规律,利用正交试验法确定了线圈结构参数最优组合,实现了传感器感应电压最大输出,有效提升了传感器检测灵敏度。3.分析了环境噪声、机械振动与油液气泡对传感信号的影响规律以及干扰信号特征,提出了一种融合自适应谱线增强、小波变换与高斯微分曲线拟合的金属屑末参数在线检测算法。利用振动干扰短时平稳的时频特征,将传感信号进行延时作为参考信号,使用自相关滤波算法实现振动干扰抑制;使用变品质因子小波变换将原始信号分解成多个小波子带,使用相邻系数阈值法对小波系数进行处理与重构得到去噪信号;利用金属屑末信号波形与高斯函数一阶微分高相似度特性,使用连续小波变换与高斯微分曲线拟合算法实现金属屑末识别检测与气泡干扰抑制。4.研制了三线圈型屑末传感器样机,搭建了润滑油金属屑末检测系统与实验平台;开展了系统性能测试与可靠性测试实验;实现了直径150μm铁屑末与250μm球形铜屑末准确检测;并且验证了系统的抑制振动干扰与气泡干扰的能力。