本发明一种热导式混合气体中氦气浓度检测的装置及其方法，属于气体传感技术领域；首先利用多组分气体检测仪测量混合气中甲烷、二氧化碳、氢气、氧气、水蒸气等浓度；然后查询获取特定温度下样品各组分纯物质热导率，利用测量的浓度及其热导率计算已知浓度气体产生的热导率；利用第一温控装置将热导传感探头控制到预设温度，将80％氮气热导率和已知浓度气体热导率之和标定为热导传感器探头“零点”；利用第二温控装置调控混合气温度，读取热导传感器探头输出电压，未知组分热导率减去80％氮气热导率为热导传感器探头检测信号正比于输出电压，将特定温度上述关系联立方程组即得氦气浓度，本发明的方法为多元混合气中氦气浓度测量提供了一种新方法。