CEMS源级抽取采样系统(source-level extractive system)直接从烟道中抽取样品，过滤出颗粒物，然后传送至分析仪。有两种类型的源级抽取采样系统可供选择:热/湿系统和冷/干系统。
(1)热/湿系统(hot/ wet systems)
这是一种最简单的抽取采样系统，它通过一条加热的样品管线将烟气传送到分析仪，分析仪中有一个加热至烟气温度以上的样品室。提供给分析仪的是未经降温除水的热、湿样品，仅在取样探头进行了过滤除尘。这种系统适用于下述场合:被测气体组分易溶于水或者需要测量污染物的湿基浓度。由于不需要除水，所以避免了与冷凝有关的样品损失及其他麻烦。然而，在样品从探头取出到分析后排放的全过程中，必须将样品温度保持在其露点以上。如果加热系统中断加热，湿气很容易冷凝析出，导致腐蚀、堵塞甚至损害分析仪。
热/湿系统适合测量可溶性气体，如HC1、NH3、NO2以及某些挥发性有机化合物。冷/干系统中的冷却器会将这些气体组分与水分一起除掉，而热/湿系统能够为分析仪提供有代表性的样品。加热的抽取系统和加热的分析仪也可以降低气体组分在样品管路表面的吸附作用。使用较高加热温度的抽取采样系统，还可以减少下述化学反应的发生: NO转化为NO2的反应、氨形成硫化铵和氯化铵的反应等。
热/湿系统通常与紫外分析仪配套使用，最近也出现了采用热湿法进行测量的红外分析仪。
(2)冷/干系统(cool/ dry systems)
一种应用更为广泛的抽取采样系统是在样品进入分析仪之前进行处理，将样品温度降低到环境温度并除去水分，经过处理后的样品是冷的和干的。这种处理可以在取样探头位置进行，也可在分析小屋进行。在取样探头位置进行处理的优点是可以采用不加热的管线传输样品，但这种处理系统安装在取样探头附近，日常维护不方便。在分析小屋进行处理，便于维护人员检查系统运行情况，但需要对样品传输管线全程伴热保温。
这种对烟气进行预处理的抽取采样系统，在分析仪的选择方面有较大的灵活性，这种系统适用于排放浓度按干基计算的场合或需要监测若干不同气体组分的场合。尽管这种系统较为复杂，但它足以应对由于工况变化引起的某些麻烦。当使用中出现问题时，对系统部件的维修和更换都比较容易。
由于我国目前安装的CEMS大多采用冷/干法源级抽取采样系统，因此有必要对这种系统及其使用的样品处理部件重点加以介绍。
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