本发明提供一种基于半圆柱壳电容器的厚度检测装置及方法，包括半圆柱壳电容器、底座、传感器和控制器；半圆柱壳电容器包括外极板和内极板；外极板和内极板从上至下均依次包括上部补偿极板、中部工作极板和下部补偿极板；底座包括嵌套的外圆环和内圆环，内圆环的上部与内极板的下部补偿极板连接，内圆环与驱动装置连接，外圆环的上部与外极板的下部补偿极板连接；控制器分别与上部补偿极板、中部工作极板、下部补偿极板、传感器和驱动装置连接。本发明能够适应多变的工业烟囱的环境，采用上、下极板的双补偿处理的方法，可以准确、快速、有效的检测灰尘沉积的厚度，并适用于颗粒物和液体厚度的检测。