本发明公开了一种带有温度补偿的光纤光栅pH传感器及其测量方法。传感器外壳为两端开口的筒体结构，内部轴向间隔设有固定圆盘和移动活塞，轴向两端开口安装第一、第二螺纹压盖；第一螺纹压盖、固定圆盘、移动活塞、第二螺纹压盖中的相邻两之间依次形成第一、第二、第三腔室，第二腔室内装弹簧，第三腔室内有水凝胶主体；光纤主体沿轴向贯穿过传感器；通过两组不同pH敏感水凝胶的体积变化推动活塞运动引起布拉格光栅的应变变化，在一个不受力的第一腔室中串联有参考布拉格光栅作为温度补偿。本发明结构紧凑、尺寸小巧，可用于复杂工况下的pH测量与评估，提高pH测量精确度、效率和响应时间，改善测量的稳定性，增加了使用便捷性。