本发明提供了一种超高真空条件下准确测量样品温度的测温装置，用于解决现有技术中更换样品操作复杂、周期长、不适用于空气敏感型样品、测温不准确等技术问题，包括：样品托和样品台；其中，样品托包括托架、固定板、压片、热偶正极、热偶负极和热偶固定架；热偶正极和热偶负极的一端向样品方向延伸，另一端弯折形成热偶连接端；样品台包括定位槽、正极热偶插片、负极热偶插片和热偶插片固定架；定位槽设置为当样品托插入固定时，热偶连接端同时插入正极热偶插片和负极热偶插片；实施本发明的技术方案可实现样品的重复利用、以及提高温度检测精度、快速更换样品、降低装置成本的技术效果。