本发明公开了一种紧凑式煤粉取样稀释装置，包括：取样枪、旋风分离器、收集罐、气体分析仪和气源；所述取样枪伸入到煤粉管道，所述气源中的气体进入取样枪产生抽吸作用抽吸管道内煤粉流并稀释；稀释后的煤粉流离开取样枪进入旋风分离器，经分离产生煤粉颗粒和乏气；煤粉颗粒由收集罐收集，乏气部分经取样枪送回煤粉管道和部分进入气体分析仪，气体分析仪分析乏气的气体成分参数从而计算取样枪的取样速度；当计算得到的取样速度与煤粉管道中的风速不一致时，通过调节气源来调节取样枪的取样速度。该装置解决了目前煤粉等速取样存在的系统复杂、测压孔和管内易堵塞的问题，该装置实现了煤粉等速取样同时进行稀释防止堵塞，具有紧凑、便携的特点。