本发明提供一种与X射线散射联用进行原位结构检测的双轴单向拉伸装置及其实验方法,包括高精度伺服电机(1),扭矩传感器(2),精细齿轮(3),加热炉(4),反向拉伸轴(5)和Labview软件控制系统(6),采用导轨、精细齿轮和反向拉伸杆进行传动。通过Labview控制电机转速以及转动位移,实现精确的位移和速度拉伸控制。采用强制氮气流均匀加热炉的温度分布并减小样品在高温下的热降解。加热炉中预设一个温度监测点,采用温度控制器精确控温。不同温度的两个加热炉之间实现温度跳变。本发明具有体积小、质轻、容易拆卸和安装等优点,非常适合于与同步辐射实验线站联用,是研究流动场诱导高分子熔体结晶的一种非常好的装置。