本发明涉及一种旋转圆柱结冰与冰层粘附力测量的试验装置及测量方法。该实验装置包括制冷系统、喷水系统、机械传动系统以及数据采集系统。本发明能够保持结冰阶段和粘附力测量过程中保温箱内温度恒定；通过步进电机带动圆柱匀速旋转进行结冰实验，然后利用步进电机驱动螺纹传动机构以可控的加载速度匀速加载进行粘附力测量实验。利用螺纹传动机构将旋转运动转变为直线运动，实现了圆柱结冰实验台与冰层粘附力测量实验台合二为一，在不需要移动结冰后实验工件的情况下完成粘附力的测量，减少实验误差，提高测量准确性。本发明的装置和方法，避免了利用冰风洞等大型设备进行结冰力学特性研究耗费大量人力物力财力，实用性强。