本发明公开了一种测量燃烧油层厚度的装置,包括:支撑装置、供气装置、出气装置、测温装置、驱动装置、记录装置和控制装置。供气装置提供与油品蒸汽反应的气体;出气装置与供气装置连通且一端设有喷嘴;喷嘴与测温装置的测温探头固定在一起,可通过控制装置上下同步移动。每次移动一定步距,随后喷嘴喷出一定量气体,观察测量温度变化。当测温探头和喷嘴由油品内部移到界面位置处,喷嘴喷出的气体即可与油品蒸汽发生燃烧反应,测温探头检测到温度突变,即捕捉到油品与蒸汽的分界面的位置,记录装置记录测温探头从底面向上移动的距离即薄油层厚度。根据本发明的测量燃烧油层厚度的装置,可准确检测薄油层的厚度。