本实用新型公开了一种多向夹紧式测厚仪，包括探头、样片箱、X射线源、防护罩和射线源窗口，所述的样片箱的下端设有X射线源，所述的样片箱和X射线源的外部设有防护罩，所述的样片箱的上表面设有射线源窗口，所述的射线源窗口的正上方设有探头；所述的射线源窗口的边缘安装有多个夹持装置，所述的夹持装置包括驱动电机、驱动齿轮、传动齿轮、螺杆、直杆和抵接板，所述的驱动电机的上端连接有驱动齿轮，相邻两个驱动齿轮之间安装有传动齿轮，所述的驱动齿轮的中部固定连接有螺杆。通过驱动电机带动多个驱动齿轮转动，实现多个抵接板同步升降对样片进行多向夹紧，且能够对凸台状的样片进行双层夹紧。