锆合金管件作为核反应堆芯部的核燃料元件,因此对直线度有较高要求。根据Y40-100型锆合金管件全自动校直机技术要求,本文研究并开发了一套在线检测系统,包括理论方法的研究、检测装置的结构设计、检测装置的结构参数优化、影响检测精度的主要因素的研究、软件系统开发等工作。主要工作内容如下：1、分析在线检测系统检测的技术指标和功能要求,应用最小二乘法计算锆合金管件圆度和圆跳动,在MATLAB软件中进行了仿真实验,验证其正确性；2、利用键合图的方法对检测系统的杠杆比和弹簧参数进行优化,分析了产生误差的主要因素,实现了系统的精度要求。选取检测系统的传感器、放大器等硬件系统,设计检测系统操作界面；3、针对采样点数不同对在线检测系统的影响进行仿真研究,确定采样点数的合理临界值,降低了采样成本；综合比较B样条、三次样条和三次多项式插值等拟合曲线的优缺点,综合轴线拟合采样点数的合理性,提出使用二次拟合法,可以有效地减小拟合误差,使系统达到更好的检测效果；4、采用蒙特卡洛随机数来验证该计算方法的适应性,同时在Y40-100型全自动校直机上对该在线检测系统进行了实验验证,结果表明理论的正确性,能满足锆合金管件校直机的技术要求。