本发明公开了一种物料水分在线检测装置及其控制方法、控制系统，由物料水分控制系统和机械臂控制系统进行控制信号的交互，使机械臂控制系统控制机械臂装置执行相应操作。机械臂装置根据控制信号先后将空料杯和盛料杯由初始工位移动至微波干燥装置内的称重托盘上，由称重传感器获得空料杯重量和盛料杯的干燥初始重量。当微波干燥过程结束后，获得盛料杯的干燥结束重量。根据空料杯重量、盛料杯的干燥初始重量和干燥结束重量，利用失重法得到待测物料的水分含量。本实施例提供的检测装置及其控制方法、控制系统，可以在干燥过程中检测出物料的水分含量，即实现及时的在线水分检测，数据更加准确，提高工作效率。