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本发明提供了一种液态重金属回路取样装置，包括取样管道，取样管道的上端采用法兰一密封，取样管道的外壁的上半部设有冷却管，取样管道的下半部外壁外有保温层；取样管道的内部装设有衬管，衬管的上端采用衬管堵头封住；取样管道的下端与管道一的上端连接，管道一的下端与储液罐连通；管道一的侧部与管道二的一端连通，管道二的另一端接入回路低温区；管道一、储液罐和管道二的外部缠绕有加热丝，加热丝的外部包裹有保温层。本发明所述的液态重金属回路取样装置，可以实时获取运行中回路中的样品，也可获取回路储藏罐中的样品，可以全面反映回路运行不同时间后液态金属冷却剂中的杂质含量和种类。本发明还提供了所述取样装置的使用方法。