本发明属于核燃料测试领域，提供了一种核燃料包壳管表面热辐射信号测试方法及装置，包括测试盒以及测试盒支架，所述测试盒固定在测试盒支架上；所述测试盒包括测试盒底座和测试盒上盖，所述测试盒底座的相对的第一侧板和第二侧板上以等间距开设若干个管孔，且第一侧板上的管孔与第二侧板的管孔两两相对且位于一条直线上；所述测试盒上盖上开设若干个通孔，且在每个通孔内固定有空心套管，所述空心套管中固定有热辐射信号探测器；所述通孔与管孔的数量相同。本装置中热辐射信号探测器通过空心套管插入测试盒，并在套管的定位机制下，能确保以相同的对核燃料包壳管表面的距离，实现多支核燃料包壳管表面热辐射能信号的获取。