Dado que el método de monitoreo en línea tiene las ventajas de no requerir muestreo, ser en tiempo real, no necesitar intervención humana y tener un bajo margen de error, este artículo propone de manera innovadora estudiar el monitoreo en línea de partículas de desgaste en un oleoducto, desde la perspectiva de las diferentes características de movimiento de las partículas. En este artículo, se diseñó y desarrolló un sensor óptico en línea al estudiar las características de velocidad de diferentes partículas a través de cálculos teóricos, simulaciones numéricas y análisis experimentales. Primero, se estableció estadísticamente una ecuación para el movimiento de partículas, basada en las fuerzas que actúan sobre las partículas de desgaste en un tubo vertical lleno de aceite. Luego, se creó un modelo de elementos finitos del movimiento de partículas en un oleoducto de flujo completo, para simular el movimiento de partículas con varios diámetros, densidades, ubicaciones y formas. Finalmente, los resultados del estudio teórico se aplicaron de manera efectiva para diseñar un sensor de monitoreo óptico en línea, y los resultados de la validación experimental demostraron que el sensor en línea tiene una excelente idoneidad para monitorear partículas de desgaste. Este estudio tiene importancia para la operación segura de grandes maquinarias rotativas.