本发明属于取样装置领域，涉及一种组合取样球阀及在线取样方法，球阀的出口端连接有连接座，连接座连接有取样控制组件和取样瓶，阀体上游和下游端设置有阀座支承，球阀具有泄压通道，泄压通道用于在阀芯处于关断状态下将介质从进口端引导至出口端，泄压通道的介质流量小于介质主通道流量，阀体上设置有凸轮阀，凸轮阀用于控制泄压通道的通断；凸轮阀通过凸轮件的转动，控制凸起与芯轴的接触，实现芯轴与取样流道的导通口的控制；本发明的取样瓶通过泄压通道的设置方便进行取样瓶的取样操作，且通过清洗阀的设置保证泄压通道的洁净。