随着工业进步,众多自动化设备的产生加快了油田产业的发展。在原油加工过程中,准确测得油水界面,有利于油库系统管理和原油计量,降低出油含水率。本文根据油水相对介电常数的差异性,且相对介电常数与电容成良好的正比关系,设计了电磁波电容式油水界面检测仪,开发了硬件电路,进行软件设计和实验验证,通过检测油罐内各层介质电容值,得到油水界面高度。主要研究内容如下:（1）油水界面检测工艺流程概述及需求分析。介绍油田联合站生产流程,分析了沉降罐的工艺环境,根据现场需求提出了油水界面检测仪的工作要求和具体指标。然后,介绍了电磁波电容式油水界面检测仪的工作原理,设计了系统的整体结构和控制方案,为后续硬件与软件开发奠定基础。（2）油水界面仪系统的硬件设计。依据系统整体方案,在实验室原有电容式油水界面检测仪的基础上对电路进行整体优化。根据电气设计防爆要求和耐高温器件选型,设计了油尺电路和检测主机电路,完成原理图设计、PCB绘制和外壳设计。（3）油水界面仪系统的软件设计。依托IAR作为单片机MSP430编程的开发平台,实现主程序控制、数据采集与预处理、数据存储和通讯等功能。同时,在Matlab中实现基于均值漂移聚类算法的数据处理程序,得到油水和油气界面高度。（4）系统调试与实验分析。通过静态和动态调试,完成电路板的功能测试和通讯测试。然后完成电路板、加入外壳后的电路板、不同温度下的介质和算法检测的灵敏度实验,结果表明油水界面检测仪达到10mm测量精度。最后,通过高温测试表明电路板可以在不低于85℃条件下正常运行。综上所述,本文通过优化设计电磁波电容式油水界面检测系统,实现了实验室内高精度数据采集、实时传输和界面高度识别,为现场油水界面精确测量奠定了直接基础。