石油是我国非常重要的能源之一,然而石油在开采过程中存在很多的杂质和水,所以在油品加工处理过程中,必须要进行脱水。传统脱水过程是通过在油罐底部安装一个阀门,采用人工观察的方式来进行切水,随着科技的发展,人们对油品质量要求越来越高,因此如何快速高效的得到高纯度石油便成为一个难题。据目前储油罐自动脱水的作业要求,设计一种以ATMEGA 328p单片机为控制机芯的圆柱式差动电容传感器,以此设计一种新型油罐自动切水器,并确定切水器切水方案。设计电容传感器时,分析混合介质介电常数及电介质的极化机理,得出导电微粒与电介质介电常数数学关系,确定电容传感器检测极柱的结构及尺寸,选择合适的材料将电容传感器检测体的模型制作出来。根据油罐自动脱水的要求,设计检测系统来控制整个切水器系统。检测系统分为硬件和软件两部分:硬件系统主要为AVR系列ATMEGA 328p单片机主控模块,电路部分由集成电路AM402和CAV424组成,它们的任务是把电容传感器的电压信号先转换成4~20mA的电流信号,然后再通过信号的放大和处理,最后输出区间在1~5V的电压信号;软件系统则是基于Arduino平台上的Arduino IDE开源软件,主要任务是帮助硬件系统完成对电路的控制,包括对单片机主控机芯数据的采集,记录及转换和发送,还有故障的检测及对应的处理。完成切水器的设计后,需要对系统的各个模块进行调试和测试以保证切水器正常工作。通过对检测模块的测试和试验,得出不同含油率相对应的检测电压值变化关系,确定切水器切水阈值,接着进一步对整个切水器系统进行试验验证。本系统通过实验验证,切水器能实现高效快速的切水工作,能较好的将油水混合液分离。同时,该系统可以通过修改电路参数,以适应不同工作需求,能够灵活运用于储油罐切水作业。