本發(fā)明屬于工業(yè)流場狀態(tài)在線監(jiān)測技術領域，公開了一種面向內燃機流場狀態(tài)在線監(jiān)測裝置，包括密封艙式γ光子探測系統(tǒng)和γ光子數據存儲兩部分，所述密封艙式γ光子探測系統(tǒng)是由若干γ光子探測器排布而成。本方案提供的一種面向內燃機流場狀態(tài)在線監(jiān)測方法及裝置，通過物理/化學標記方式使燃油成為正電子發(fā)射源，以封閉艙式γ光子探測系統(tǒng)為檢測實驗平臺，采用List?Mode格式記錄整個空間中的每個γ光子數據，提高γ光子采樣效率，并對γ光子數據進行散射校正和噪聲抑制，采用合適的算法，對處理后的γ光子數據進行三維圖像重建，實現(xiàn)內燃機流場狀態(tài)在線監(jiān)測的目的，且不受內燃機材質、內部結構、高溫等因素的影響，適合實際檢測應用。