本发明公开了一种液氧温区冷氦直接增压地面试验装置及测试方法，装置利用液氮通过换热器冷却从氦气钢瓶组流出的氦气获得液氧温区的冷氦气，控制冷氦气流入试验贮箱进行增压排液，可记录增压排液过程中的流体压力、温度、流量等数据，观察液体流动及结晶状态，装置和方法可测量多种工况。冷氦直接增压地面试验装置，具体为常温高压氦气从氦气钢瓶组流出，经配气台减压后流入减压路，然后通过换热器与液氮进行换热，冷却至液氮温区，然后进入贮箱增压排液，当贮箱内液体排完时关闭气源及液氮，从而完成试验测量工作。装置和方法具备多工况测试功能，控制可靠，系统稳定，构造简单，测量精确。