本发明涉及一种工业无损检测设备及工作方法，包括结构框架和传送分系统，传送分系统用于输送待测产品，结构框架上连接微波分系统和信号采集处理分系统，微波分系统向待测产品发出毫米波信号并接收回波信号，信号采集处理分系统根据微波分系统接收的回波信号转换为图像数据实现检测；其中，结构框架包括两组并列布置的立柱和连接在立柱顶部的横梁，传送分系统位于两组立柱之间的空间，微波分系统具有频分天线阵列，频分天线阵列位于两立柱上，频分天线阵列包括并列布置的发射阵列和接收阵列，发射阵列和接收阵列上均连接圆极化器形成圆极化频分天线阵列。