现有的水轮机空化在线监测系统大多信号频带窄、仅有单通道且无板上信号处理，造成系统的检测精度比较低且不利于空化空间定位和在线检测。文中提出一种空化在线监测系统，系统的分析频段从1 Hz到500 kHz，扩大了研究频段，便于提高空化检测的精度；系统具有8个通道，提高了检测的空间分辨力，系统板载TI公司数字信号处理器的特点提高了空化信号处理能力并压缩了数据量。在水轮机空化模型试验中采用了该系统。研究发现，随着空化系数减小，加速度信号和声信号的均方根总体均逐渐增大。所以，加速度信号和声信号都可以用来检测空化，其中声信号检测更加可靠。同时，发现在空化初生附近，声信号中高频成分能量百分比达到一个很显著的极值，这对于空化初生检测是很有益的。