本发明属于瞬态红外辐射热流密度测量领域，具体公开一种功率补偿式瞬态热流测量装置及方法，其特点是：选择热屏绝热型热流计作为测量元件，在测量外热流时控制热屏绝热型热流计的敏感片温度使其保持恒定，根据敏感片所吸收的总热流以及敏感片的控温功率可以得到瞬态外热流的大小。本发明的优点在于热屏绝热型热流计敏感片的温度保持恒定且为已知，因此对外热流的测量转化为对敏感片调温加热器电流的测量，不需要敏感片温度变化速度，也不需要敏感片热容等物性参数，从而可以大大简化瞬态热流测量的复杂程度，提高测量精度。