一种测量各向异性材料平面应力的装置，涉及一种材料平面应力检测装置。是要解决现有应力检测方法测量精度不高的问题。该装置包括超声换能器组、超声斜入射楔块、信号发生器、数字示波器和分析处理软件；第一超声纵波激发探头、第二超声纵波激发探头和第三超声纵波激发探头分别与信号发生器连接；第一超声纵波接收探头、第二超声纵波接收探头和第三超声纵波接收探头分别与数字示波器连接；信号发生器与数字示波器连接；所述分析处理软件与所述数字示波器连接。该装置基于各向异性三向法，采用临界折射纵波作为检测波源，测量效率高、操作简单，可广泛应用于航空航天、武器制造、车辆等领域中各向异性材料中平面应力的检测和分析。