本发明公开了一种多层次套筒波纹组合补偿器及其使用方法，所述波纹管膨胀节的两端内部分别嵌合安装有外套管一和外套管二，且外套管一与外套管二嵌合连接，所述外套管一和外套管二的外表面安装有外壳，外壳的一端位于波纹管膨胀节的内部。本发明通过安装有第一检测模块、第二检测模块、压力检测表和检测头，第一检测模块和第二检测模块中的压力检测表进行气压检测，压力检测表输出端上的检测头直接与波纹管膨胀节与套筒补偿器间的空间以及波纹管膨胀节与外壳间的空间相接触，便于检测空间中气压的变化情况，将检测到的数据通过压力检测表内部的数据分析模块进行数据分析比较，便于后续判断是否存在泄漏情况和确定泄漏位置。