一种钠冷快堆组件试验件的多维度扫描测温装置及方法,该装置包括调节座;与调节座通过高强度螺栓连接的龙门架;Z轴总成,主要包括固定导轨以及伸缩杆,搭载非接触式测温探头沿着Z轴的直线运动;Z轴支撑座;对Z轴进行刚性支撑;Y轴总成,实现Z轴总成以及Z轴支撑座沿着Y轴方向的直线运动;X轴总成,实现Z轴总成、Z轴支撑座以及Y轴总成沿着其滑动导轨进行直线运动;测温探头旋转机构,实现微型测温探头在XY平面内按指定角度进行转动;微型测温探头,接收快堆组件试验件六角形套管内壁面的红外辐射,从而反馈内壁面的温度信号给计算机处理单元;本发明还公开了该装置的测温方法;该装置能够满足堆外实验过程中对于组件试验件温度场的测量需求。