本发明公开了一种基于质谱仪的高效分离取样设备，其包括承载工作台面、外安装机体、内分离取样组件、输送轮组以及旋转装夹盘，所述承载工作台面的上端面一侧通过外设锁紧螺件固定连接有外安装机体，所述外安装机体的一侧可相对转动的设置有输送轮组，所述输送轮组将各样品试件依次输送承载工作台面上，且，所述承载工作台面的上端面一侧可相对转动的设置有旋转装夹盘，所述旋转装夹盘内的装夹口与设置在所述输送轮组上的各传送端口一一对应；所述外安装机体内设置有内分离取样组件，所述内分离取样组件将旋转装夹盘上传输的待抽采样品试件按离子质量分化液位分层比例进行不同深度的取样工作，使得样品试件在取样过程中进行初步分离。