石油制品的运输和转移,很大一部分靠管道输送,由于不同材料对电荷吸附能力不同,油品在管道内运输时会因产生双电层而携带电荷,当流速到达一定数值时,大量的电荷随油流所产生的冲流电流会对运输安全产生很大的威胁。油流的速度、油品的电导率、油品携带杂质的情况以及管道的材料和长度都会对油品的带电情况产生影响。静电因其高电压、微电流和易受干扰的特点,测量较为困难。在静电测量的实现方式上,静电电位的测量是一个重要参量,在测量的过程中,要考虑高压击穿和仪器本身对测量结果的影响。本文通过对油品静电规律的研究,提出一个针对管输油品电荷密度测量的内置式感应电极,置入输油管道的内部进行测量,解决接触式测量中电荷泄露的问题。文中建立了电极在管道内的三维模型,导入到仿真软件中,以实际测量要求选定初始条件和边界条件,模拟出了测量电极在管道中的电势分布情况,以此为依据,设计了油品静电电位信号的导出电路,采用串联电容分压、反向比例电路相结合的方式将高压信号转换为低压信号,再经过低通滤波和过压保护电路输送至采集卡进行信号采集,实现了内置电容耦合式电极对静电电位的检测。为检测内置电容耦合式电极的实用性和有效性,在实验室条件下设计并构建油品静电特性实验系统,实现了静电的产生、镜像电流的测量及电荷密度标定的功能。利用油品通过过滤器时很容易产生大量静电使油品带电,在检测系统中将储存带电油品的油罐绝缘隔离,并经过nA级电流放大器模块接地,将油罐对地的泄漏电流转换为电压信号输送至采集卡,结合流量计读数标定油品中的电荷密度。静电的测量过程中很容易受到环境温度和湿度的影响,不同的温度和湿度条件下测量值会有较大偏差,因此,在检测时需要通过温湿度传感器采集测量环境的温湿度信息来标定测量条件。