本实用新型涉及模拟地层温度、压力条件下黏土矿物发生水化膨胀的膨胀率测量技术领域，特别涉及一种黏土矿物定向水化膨胀率测量装置。包括恒温恒压系统、注水系统、计量示数系统以及计算机数据采集控制和处理系统，可以有效模拟储层条件准确测量地层黏土的吸水膨胀率。本实用新型很好地解决了传统自由膨胀率试验无法实现精准测量储层黏土定向水化膨胀率的缺点，采用的恒温箱、围压筒等组合装置可以模拟储层环境，配备的电子天平和电子高度测量仪可以有效提高测量数据的准确性，克服了传统自由膨胀率试验仪器水平和测量方法的局限性，实现储层黏土定向膨胀率的定量表征，以便采取有效防范措施解决由于水化膨胀作用造成的井筒缩径和井壁坍塌等现象。