本发明公开了一种火炮身管内径测量仪，它包括内部中空的筒体、设于筒体内用于测定火炮身管内径的相对位移光栅、固定设于筒体内用于带动相对位移光栅径向移动的相对位移装置、设于筒体内用于标定相对位移光栅零位置的零位移光栅、固联于筒体内用于固定零位移光栅的零位移装置、沿径向穿过筒体且两端与火炮身管内壁接触的测杆。本发明通过在筒体内安装零位移光栅，以记录相对位移光栅的测量理论值的标准位置，避免该测量仪回弹时相对位移光栅由于振动大而丢失标准位置，提高了测量效率。本发明适合用于测量各种火炮身管的内径。