本发明提供了一种多元热流体余氧检测装置，其包括检测管路，检测管路上依次设有冷却减压分离组件、过滤器和氧气含量分析仪，冷却减压分离组件包括依次连通的一级冷却器、一级减压分离装置、二级冷却器、二级减压分离装置和三级减压分离装置，三级减压分离装置与过滤器相连通。本发明的多元热流体余氧检测装置，能够将多元热流体转化成常温常压条件下干度为100％的待测气体，待测气体经过滤后会直接通入氧气含量分析仪，从而使得氧气含量分析仪检测出的多元热流体中余氧含量更加准确，进而在多元热流体注入过程中，保证了对注入管线和油井管柱的保护。