本实用新型公开了一种在线式燃料氢的取样系统，所述取样系统包括进样区间、减压区间、取样区间、排气区间；所述取样系统在氢气途径上依次串联进样区间、减压区间、取样区间；所述排气区间与串联的进样区间、减压区间、取样区间并联；所述减压区间包括一级高压减压阀、二级高压减压阀和循环降温装置；所述一级高压减压阀串联二级高压减压阀后与循环降温装置连接。本实用新型可使用在高压(35Mpa‑70Mpa)的加氢站的环境下，并且可以取样过程的安全性和稳定性。本实用新型可以平衡压降和因为压降所带来的氢气温度升高的问题，可通过串联二级高压减压阀和连接循环降温装置之间的配合，从而提高了取样系统的安全性和稳定。