本申请公开了一种在线检测碳含量的方法，包括：a)根据多个含碳量不同的标准样品，确定含碳量‑电容值关系曲线方程；b)在线测量待测样品的电容特征值；c)根据所述关系曲线方程，通过所述待测样品的电容值确定所述待测样品的含碳量。本申请还提供了该方法的应用和实现在线检测碳含量方法的装置。该方法采用电容层析成像技术，利用催化剂不同积碳量对应介电常数存在的差异，通过与热重法比对，得出电容值与之相对应含碳量的对应关系，ECT传感器只需即时在线测量电极间的电容值，将其代入电容值与催化剂含碳量拟合曲线方程，从而实现在线测定固体催化剂中积碳量含量。此方法简单直观，可满足高温状态下催化剂积碳量在线快速检测。