本申请公开了一种用于金属表面功能再造的在线测温装置，涉及机械加工测温技术领域，包括同轴连接的第一刀柄、保护壳、第二刀柄以及改性刀具，还包括热电偶和传输模块；热电偶的第一端位于保护壳的内部，热电偶的第二端依次贯穿保护壳的底板、第二刀柄以及改性刀具，热电偶的第二端位于改性刀具内部，并靠近改性刀具的第二端；传输模块位于保护壳内，传输模块与热电偶电性连接；热电偶用于采集改性刀具的第二端的温度信息，并将温度信息传递至传输模块；传输模块用于接收温度信息，并将温度信息传递至上位机。本申请通过嵌入式设置的热电偶采集改性刀具工作端的温度，并反馈至传输模块，通过传输模块传递至上位机以实时获取改性刀具工作端温度。