本发明涉及一种适用于微生物发酵、细胞培养等生物反应器的取样装置，具体涉及一种浓度梯度扩散取样装置，是根据液体中各组分在分离膜两侧溶液中由浓度差引起的扩散原理，在取样管道内形成组分(被测样品)的浓度梯度分布，其扩散的通量或速率遵循斐克(Fick)定律。利用该装置对生物反应器内的样品取样，其优势是能有效防止取样污染，安全性好；没有溶液的过滤过程，膜孔不宜堵塞，连续取样的稳定性高；样品组分在取样管道中形成梯度分布，不需要繁琐的稀释就可测定，使在线检测系统更简单，测定速度更快，线形范围更宽，特别适用于各种流动注射分析系统的在线检测。