本发明提供了一种更换装置和自动取样系统，所述更换装置包括：容器内部适于容纳层叠的取样单元；支撑件设置在所述容器的下侧，支撑取样单元；所述支撑件上最底层的取样单元的临着移动平台的一侧悬空；所述容器的底端和支撑件间具有适于所述最底层的取样单元平移通过的缝隙，所述缝隙的高度不小于所述取样单元的一倍厚度；移动平台提供二维移动；旋转单元设置在所述移动平台上；旋转臂被所述旋转单元驱动，适于正向旋转到所述最底层的取样单元的悬空部分的下侧，并利用所述固定单元连接所述最底层的取样单元。本发明具有自动化、体积小等优点。