化工仿真软件开发
化工流程模拟软件大全
化工流程模拟软件大全化工流程模拟软件是一类专门用于化工工艺设计、优化和模拟的软件工具，它能够模拟和分析化工反应过程，提供工艺优化和参数调整的建议，同时还可以预测化工系统的性能和行为。
本文将介绍几种常用的化工流程模拟软件。
1. ASPEN PlusASPEN Plus是一种基于物理的化工流程模拟软件，广泛用于化工工程、制药工程和环境工程等领域。
它提供了强大的物性数据库和化合物库，可以对各种化工过程进行模拟和优化，如化学反应、分离过程、装置设计等。
ASPEN Plus还具有可视化的用户界面，方便用户进行模拟和结果分析。
2. HSC ChemistryHSC Chemistry是一款综合化学软件，包含了多个功能模块，其中就包括化工流程模拟功能。
HSC Chemistry可以模拟和优化化学反应、热力学平衡、物质转移等过程，可以用于设计和改进化工反应器、分离设备等。
此外，HSC Chemistry还提供了丰富的化学数据库和实验数据，方便用户进行参数估计和精确的模拟。
3. MATLAB/SimulinkMATLAB/Simulink是一种广泛应用于科学计算和工程控制领域的软件工具。
它具有强大的数值计算和模拟功能，可以用于设计和优化化工过程。
MATLAB/Simulink支持自定义的化工模型和方程，用户可以通过编写脚本和模块，进行各种化工过程的模拟和分析。
另外，MATLAB/Simulink还支持多种优化算法，可以用于化工过程参数的优化和调整。
4.CHEMCADCHEMCAD是一种用于化学工程和石化工程的流程模拟和优化软件。
它提供了多个模块，包括化学反应、传热、输送等。
CHEMCAD支持多种化工反应模型和平衡模型，可以模拟和优化各种反应器和设备。
此外，CHEMCAD还具有友好的用户界面和报表功能，方便用户进行模拟和结果分析。
5.PRO/IIPRO/II是由Honeywell公司开发的一款化工过程模拟软件，广泛应用于化工工业领域。
化工仿真模拟软件使用
化工仿真模拟软件使用化工仿真模拟软件是一种运用计算机技术和数学模型对化学工程过程进行仿真和模拟的软件工具。
它能够帮助化学工程师更好地理解和优化化工生产过程，提高工艺设计和操作效率，降低生产成本，确保生产质量和安全。
本文将介绍化工仿真模拟软件的使用方法。
首先，进行化工仿真模拟前，需要明确仿真的目的和范围。
可以是对其中一个单一过程或设备的仿真，也可以是对整个化工生产过程的仿真。
对于复杂的生产场景，可以先分解为多个单元进行仿真，再进行整体的联合仿真。
明确仿真目标有助于选择恰当的模型和方法，提高仿真精度和效果。
其次，准备化工仿真模拟软件。
化工仿真模拟软件有很多种，如Aspen Plus、HYSYS、ChemCAD等。
根据工程需要，选择合适的软件进行仿真。
安装和配置软件，确保软件可以正常运行。
接下来，进行化工仿真模拟。
首先，根据实际情况建立合适的工艺模型。
可以根据设备和工艺流程图输入模型，也可以根据设备和物料数据手动输入模型。
根据仿真目标，选择适当的数学模型、传输方程和参数。
对于简单的系统，可以使用单元操作模型；对于复杂的系统，可以使用动态模型进行仿真。
然后，设置仿真条件和参数。
仿真条件包括温度、压力、流量、物料组成等。
参数包括设备参数、反应动力学参数等。
合理设置仿真条件和参数可以使仿真结果更加准确和可靠。
根据实际情况，可以设置一些特殊的操作变量，如控制策略、开关逻辑等。
进行仿真计算。
在模拟软件中，进行计算并得到仿真结果。
可以对不同的操作变量进行批次计算，得到多组仿真结果，以便进行对比和分析。
在仿真过程中，可以观察不同变量随时间的变化趋势，了解过程动态特性。
最后，对仿真结果进行分析和优化。
根据仿真结果，分析系统的性能，找出问题和瓶颈，并进行优化。
可以对工艺参数进行调整，改变设备结构，优化反应条件，减少能耗和废物产生等。
通过实际操作，对比仿真前后的结果并进行对比，评估优化效果。
总结起来，化工仿真模拟软件的使用包括明确仿真目标和范围，选择合适的软件，建立工艺模型，设置仿真条件和参数，进行仿真计算，分析和优化仿真结果。
化工实训仿真系统的开发与应用
（ ５ ） 安全性高， 成本低： 本系统部分设备中可以走替代物料 （ 水或是空气） ， 增强现场实物感， 避免一线生产过程中处处存在的安全隐患。 由于此系统并不
走真 实物 料 ， 所 以现 场的设备 不需 要全部 制造 内部结构 ， 远 程测量 仪表 ， 如变 送 器 可 以采用 外壳及 内部 接 线端子 模拟 真实 仪表 。 可 根据 制造成 本或 教学 要求 ， 采 取部 分机泵 真 实运转 不｛ Ｉ 亭 要真实 运转 的机泵 ， 可 以通过在 机泵 的基 座边 缘
１ ． 化工实训仿真系统的组成
此系统分三个部分： 生产装置区、 过程监 控操作室和过程仿真系统。 在生产
装置 区 ， 以大型 现代化 真实 的化工厂 生产流程 为蓝 本、 进 行合理 的剪裁 、 尺 寸按 照一 定的 比例进行 缩小 的生产 装置 ， 该装 置安装 有检测 仪表 、 现场 显示仪表 、 执
现 阶段仿真培 训系统得 到 了很 大的发 展 ， 仿 真培训 系统简而 言之就 是用计 算机模 拟ＤＣ Ｓ控 制环境 ， 用 其 中运行 的实 时动 态数 学模 型取 代真 实 的生产 装
体或分车间或分单元运行。 对装置现场的不同类型的设备备设计一定量的可解 剖设备 ， 可以让培训人员认识、 掌握设备内部结构。 为了认知需求， 设备、 仪表等
等。 这些量进 入仿 真系统 后 ， 系统则根 据实 际工艺 过程 的设 备 能力和机 械原理 ， 确定工 艺状 态量和进 入系统 的物 料流量方 程 ， 或是根据 该设 备内部 的化学 反应
断， 采用必要措施进行解决 ， 以培养认识故障现象 ， 分析故障原因， 完成故 障处
理， 提 高判 断 意识 、 锻 炼和 提 高排 除故 障 的能力 。
化工仿真系统的开发及参数化设计
平 台．
１２ ３ ． ＤＭＡ Ｘ设 计软 件
３ ＭＡＸ是 Ａ ｔｄｓ 司 的标 志产 品 ， Ｄ ｕｏｅｋ公 是基 于 Ｗｉｄｗｓ 台 的三 维 动 画设 计 软 件． Ｄ Ｘ 功 能 ｎｏ 平 ３ ＭＡ 强 大 ， 放性 好 ， 用 ３ ＭＡＸ可 以设 计 非 常专 业 开 使 ＤＳ
的三维 动 画． Ｄ ＭＡＸ有 着 Ｗ ｉｄ ｗｓ界 面 的全 部 ３Ｓ ｎｏ
任 了． 算机仿 真技 术弥 补 了这 一 不足 ， 为生产 系 计 成 统 管理 者 的有 力工 具 ， 为 生 产 系 统 规 划设 计 人 员 成
的得力 助手 ． 目前 国内外 许 多 企 业 已经 把 化 工仿 真
出 了化 工 流程 仿 真 系统 的设 计 思 路 ． 关键 词 ： 工仿 真技 术 ； 发 工具 ； 工 流 程 化 开 化
中 图分 类 号 ： ３ ２ ＴＰ ０
文献标识码 ： Ａ
０ 引 言
随 着工 业生 产 自动化 水 平 不 断提 高 ， 生产 系统
越来 越 复杂 ， 产节 奏越 来越快 ， 的大 脑 已无法 胜 生 人
优 秀 的可视 化开 发环 境 ， 它不仅 使课 件开 发可 视化 ， 而且 利用计 算 机 图形 技术 与方 法对 大量 数据 进 行处
理 ， 利 用 图形 、 并 图像 的形 式 表 现 出 来 ， Ｃ、 ｓ ａ 与 Ｖｉｕ ｌ
收 稿 日期 ：０ ８０ —３ ２ ０ —３０
作者简介 ： 刘改 （ ９ ５）女 ， 西 长治人 ， １ （一 ， ｔ ｊ ｈ 实验师
维普资讯
第２卷 第 ３ ７ 期 ２０ ０８年 ６ 月
兰
州 交
通 大
学
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报
几种模拟软件的介绍化工
几种模拟软件的介绍化工化工模拟软件是在计算机上模拟化工过程和操作的工具。
它们可以帮助化工工程师和研究人员进行各种化工过程的设计、优化和分析。
下面是几种常见的化工模拟软件的介绍。
1. ASPEN PlusASPEN Plus 是最常用的化工过程模拟软件之一、它可以用来建立和优化各种化工过程，包括化学反应、传热、质量传递等。
ASPEN Plus 提供了丰富的物理和化学模型，可以准确地模拟各种化工操作。
它还具有强大的计算能力，能够处理复杂的流程和大规模的系统。
ASPEN Plus 还提供了直观的用户界面，方便用户进行模型构建和结果分析。
2.HYSYSHYSYS是另一个著名的化工模拟软件。
它是一个多用途的模拟工具，可以对各种化工过程进行建模和优化。
HYSYS提供了广泛的流程单元模型和物性模型，可以准确地描述化学反应、相平衡、传热和传质过程。
HYSYS还具有灵活的用户界面和强大的计算引擎，可以帮助用户快速构建和调整模型，并分析结果。
3. COMSOL MultiphysicsCOMSOL Multiphysics 是一个通用的物理场模拟软件，可以用来模拟各种化工过程中的物理现象。
它采用有限元方法，可以对流体力学、传热和传质等多个物理场进行模拟。
COMSOL Multiphysics 提供了丰富的物理模型和方程，用户可以根据具体情况选择适当的模型来进行模拟。
它还支持多物理场耦合和自定义方程，可以更精确地描述复杂的化工过程。
4.FLUENTFLUENT是一款流体力学模拟软件，广泛应用于化工领域。
它可以对流体流动和传热过程进行建模和分析。
FLUENT提供了多种求解算法和边界条件，可以适应不同的流动问题。
它还支持多相流、湍流和化学反应等特殊情况的模拟。
FLUENT具有直观的用户界面和强大的后处理功能，用户可以通过可视化和动画展示结果。
5.MATLABMATLAB是一款强大的数值计算和数据分析软件，也被广泛应用于化工领域。
化工流程模拟软件的介绍与对比
化工流程模拟软件的介绍与对比化工流程模拟软件是一种利用计算机技术、模型算法及化学工程原理对化工生产流程进行模拟和优化的工具。
它可以帮助化工工程师进行虚拟实验，评估不同工艺方案的可行性，优化产品的生产过程，降低生产成本，提高产品质量等。
下面对几种常见的化工流程模拟软件进行介绍与对比。
1. Aspen Plus：Aspen Plus是化工流程模拟软件界的“老大”，也是最为广泛应用的软件之一、它的最大特点是强大的化工系统模拟能力和大规模系统优化能力，可以模拟各种化工装置，包括化工反应器、分离设备、传热设备等。
Aspen Plus具有广泛的物性数据库和建模工具，且可以与其他常见软件（如Excel、Matlab等）进行接口，方便进行数据交互和优化。
2. Hysys：Hysys是Aspen Plus的直接竞争对手，由Aspen Tech开发。
Hysys与Aspen Plus相比，界面更加友好，操作更加简便，因此在教学和学术界较为流行。
Hysys也具备先进的化工系统模拟和优化功能，并有完善的物性数据库和建模工具。
不过Hysys的建模能力稍逊于Aspen Plus，对于大规模系统的模拟和优化处理相对较弱。
3. COMSOL Multiphysics：COMSOL Multiphysics是一种多物理场有限元分析软件，在化工流程模拟领域也有应用。
它可以模拟不同领域的物理现象，如流体动力学、传热传质、电化学、反应动力学等，并可以进行耦合模拟。
COMSOL Multiphysics的优势在于其能够模拟多个物理场的相互作用和耦合效应，对于复杂的化工系统优化有一定的优势。
4.gPROMS：gPROMS是一种基于物理领域模型的通用化工流程模拟和优化软件。
它具有强大的功能，可以对化工系统进行建模、优化和仿真，并可以将各种不同领域的模型进行耦合。
gPROMS也具备较为丰富的物性数据库和建模工具，在建模和模拟过程中较为灵活。
不过，gPROMS在大规模系统的模拟和优化处理方面相对较弱。
“化工原理实验仿真系统”软件的开发
大变革 。化工原 理实验仿真 系统 的开发 和研制 就是 在这 种大环境下 的产 物 。实验仿 真系统 可以训 练学 生正 确的 、 学 的实验 ７－ ， 科 ｙ 极大地 调动学生 的学 习 ＇ ￣ 主动性 和积极性 。对 提高教学质量 和教学水 平起 到 了极大 的推进作用 。 １ ．开发 工具的选择 １ １ Ｖｓａ Ｂ ｓ ． ． ． ｉ ｌ ａｉ ６ ０编程语 言 ｕ ｃ Ｖｓａ Ｂ ｓ ． ｉ ｌ ａｉ ６ ０是功能 强大的 Ｗｉｄｗ 编程语 ｕ ｃ ｎｏｓ 言， 它简单易学 及 可视 化 的特点 使编 程 工作 变 得轻 松愉快 。它使 用 与 Ｗｉｄ ｗ 相 同 的界 面 ， 在 已经 ｎｏ ｓ 现 成 为 了 Ｗｉｄｗ 编程 的首选语 言。 ｎｏ ｓ Ｖｓａ Ｂ ｓ ｏ ｎ ｏ Ｓ ｉ ｌ ａｉ Ｆｒ ｕ ｃ ＷｉｄＷ 是美 国 Ｍ ｃ ｓｆ公司 ｉ ｏｏ ｒ ｔ 推出的新一代高级 编程语 言 ， 有 大量功能 强大 、 它拥 使用 方便的 图形界 面设 计 工具 ， 窗体 、 如 控件 、 单 菜 和对话框 等 。另一方 面 ， 过动态数据 交换 （ Ｄ ） 通 Ｄ Ｅ、 动态链接 库 （ Ｌ ） 术 ， 使 Ｖ ＤＬ 技 可 Ｂ程 序 任 意 调 用 Ｗｉ ｏｓ ｎ ｗ 系统 资源 ， 可 与其 它 Ｗｉｄｗ 程 序进 行 ｄ 并 ｎｏ ｓ 数据通信 ， 出 Ｖ 体现 Ｂ的开放性 和无 限扩展 性 ｊ 。 １２３ Ｍ Ｘ设 计软件 ．．Ｄ Ａ ３ ＭＡ Ｄ Ｘ是 Ａ ｔ ｅｋ公 司 的标 志 产 品 ， 基 于 ｕ ｄｓ ｏ 是 Ｗｉｄｗ 平台的三 维动 画设 计 软件 。３ Ｘ 功能 ｎｏ ｓ ＤＭＡ
要 ： 择 强 大 的 Ｖｓａ Ｂ ｓ ． 程 语 言 ， 选 ｉ ｌ ａｉ ６ ０编 ｕ ｃ 开发 了基 于 Ｗｉｄ ｗ 操 作 系统 的 化 工 原 理 实验 仿 ｎｏｓ 真 系统 软 件 。 分 别 用 Ｐ ｏ ｓｏ 理 相 机 拍 摄 的 图 片 或 使 用 ３ ＳＭ Ｘ 来 制 作 部 分 实验 设 ｈｔ ｈｐ处 ｏ Ｄ Ａ
化工仿真模拟软件使用
化工仿真模拟软件使用化工仿真模拟软件是一种能够在计算机上进行化工过程模拟与优化的工具。
它可以模拟化工系统中的各种物理、化学和工程过程，如流体流动、传热、质量传递、反应动力学等。
化工仿真模拟软件的使用可以确保化工系统的安全、高效运行，提高生产效率和经济效益。
首先，化工仿真模拟软件能够模拟和优化传统化工过程。
通过输入一系列物理和化学参数，软件可以模拟化工过程中的物理现象和化学反应，并可根据模拟结果进行反馈和优化。
例如，在模拟液相流体的混合过程时，我们可以通过调整流动速度、液体浓度和搅拌速度等参数，优化混合效果，从而提高生产效率和产品质量。
其次，化工仿真模拟软件可以帮助开发新的化工过程。
通过将反应动力学、传热传质和流体流动等模型输入软件，我们可以对新的化工过程进行模拟和优化，以确定最佳的流程和操作条件。
例如，在设计新的反应器时，我们可以通过模拟软件来评估不同反应器的效果，并确定最佳的设计参数，以提高反应的选择性和产率。
此外，化工仿真模拟软件还可以进行故障诊断和优化。
通过模拟化工系统中的故障情况，我们可以预测和识别潜在的故障源，并通过调整操作条件和流程参数来优化系统性能，降低故障发生的概率。
例如，在化工反应过程中，软件可以模拟不同反应物浓度和反应温度的变化对产物选择性的影响，从而帮助我们找到最佳的操作条件，避免产生有害的副产物。
最后，化工仿真模拟软件还可以进行流程安全和环境影响评估。
通过模拟化工系统中的流动和传热传质过程，软件可以对潜在的事故情况进行模拟和分析，并给出相应的安全措施。
例如，在模拟化工装置中的爆炸事故时，软件可以预测炉内压力和温度的变化，并对不同的爆炸防护措施进行评估，以选择最佳的安全装置。
总而言之，化工仿真模拟软件的使用可以在化工工程中发挥重要的作用。
它可以帮助化工工程师在设计、优化和控制化工系统中做出决策，并为生产过程的安全和效率提供支持。
随着计算机技术的不断发展，化工仿真模拟软件必将在化工工程的发展中扮演更加重要的角色。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
本章目录
14.1 14.2 14.3
14.1.1 仿真（定义、数模）
模型有数学模型和物理模型之分
如用风洞试验来模拟飞机在空中的飞行情况的风 洞及用冷模试验来研究实际系统的规律的冷模试 验设备就是物理模型。物理模型的好处是无需建 立复杂的数学模型并求解模型，但缺乏数学模型 的灵活性。
所谓数学模型就是将一个实际过程各参数之间的 关系及其求解条件用数学方程组来描述。它是实
于模型鉴别和参数估； （4）简化使这能适应现有的计算机能力。
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14.2.2 界面图形
任何一个仿真软件，均需要一个图形界面 来描述化学化工生产现场或实验现场，然 后通过在图形界面上是适当位置设置控件 来控制生产或实验过程，从而达到仿真化 学化工生产或实验过程的目的。这个图形 界面可以通过AutoCAD软件来绘制，该软 件是目前较为优秀的CAD软件，主要表现 在系统的开放性和实用性。利用AutoCAD 软件绘制图形，并将其转化成JPG格式图添 加到主程序窗体上即可。
装成所要的系统，这一类平台具有代表性的是北 大方正的方正奥思（Founder Author）以及
Macromedia公司的Authorware ；
二是应用可视化开发语言工具，如Microsoft公司 的Visual C++和Visual Basic，以及Borland公司的 C++ Builder和Delphi等。
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14.1 概述
计算机技术和设备的开发成功，促进了计 算机技术的多媒体化、智能化 ；
许多具有强大绘图功能的辅助软件的出现， 都为计算机辅助教学（CAI）的发展奠定了 可靠的基础 ；
开发化工生产实习和化工实验的计算机仿 真软件，通过计算机模拟化工生产实习及 化工实验 。
14.2.1 过程建模
数学模型就是实际化学化工过程的数学描述它规 定了化学化工系统的各个参数和变量之间的数学
关系，通常表现为一个数学方程组。
抽象概括
推演或选择
实际过程
物理模型
合理简化
数学模型
离散数字模型
图14-2 模型建立的步骤
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14.2.1 过程建模
对于实际过程的合理简化应注意做到以下四点： （1）简化但不失真； （2）简化但能满足应用要求； （3）简化使之能适应当前实验条件，以便
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14.1.1 仿真（定义、数模）
仿真是通过对代替真实物体或系统的模型进行试 验和研究，达到探索真实物体或系统规律的一门 应用技术科学。
模型是一事物（或过程）的近似代表或其模仿。 所说的事物包括概念、实物、过程或复杂系统。 相对于模型来说，原事物可称为原型。仿真可分 为物理仿真和数学仿真，关键在它所采用得模型。 如果采用数学模型，就是数学仿真；反之，则为 物理仿真。
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14.1.4 化工仿真软件基本要求及功能
对新开发的化学化工仿真软件的基本要求是：
操作系统的运行环境是Windows中文版，或 者带有中文平台的Windows英文版 ；
人机界面友好，全部采用标准的Windows图 形窗口；
图像分辨率高；可实现多任务操作，方便用 户使用。
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14.2 化工仿真软件开发中的几 个主要问题
14.2.1 过程建模 14.2.2 界面图形 14.2.3 控制算法 14.2.4 阀门调节 14.2.5 动画效果 14.2.6 帮助系统 14.2.7 考题系统
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14.1.4 化工仿真软件基本要求及功能
其它辅助功能：软件可以提供快速信息提示功能， 每个化工过程均有众多的设备及仪表，当鼠标在 相应设备或仪表上停留一、两秒钟后，就会弹出 浮动信息条，提示该设备或仪表的名称及简单的 功能介绍。操作者在开始仿真操作之前，可以先 采用此方法熟悉化工的流程，提高仿真的操作效 率。另外，在仿真操作失误的情况下，通过弹出 消息对话框给出警告及信息提示。
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14.1.4 化工仿真软件基本要求及功能
思考题测试：在本系统中，将基本实验知识以选 择题的形式给出，学生可以选择正确的选项，并 对测试进行评分。
帮助系统：在进行仿真操作的过程中，可以充分 利用Windows的多任务操作，从完全Windows风格 的帮助系统中获得有关实验或生产原理、实验或 生产的目的、实验操作步骤或开车停车的过程、 数据处理及软件的使用等方面的帮助信息。
优点 ： 提高培训、实验质量和效率； 降低培训、实验成本和时间； 既有真实感又安全可靠； 对新开发的控制方案、优化设计可预先得
到调试； 进行现场常规操作、实验，可不受限制。
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14.1.3 仿真软件开发策略
化工仿真系统软件的开发通常有两种方式 ： 一是应用多媒体合成平台，将多媒体素材有机组
际过程特征的数学描述。
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14.1.2 化学化工仿真
化学化工仿真就是化学化工过程的数学仿 真，它是以起初的化学化工过程基本规律 为依据，建立数学模型后，在计算机上再 现该化学化工过程的一种应用技术 。
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14.1.2 化学化工仿真
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14.1.4 化工仿真软件基本要求及功能
仿真操作
实验数据处理
仿真成绩评估
操
作
化工实验
者
化工生产
思考题测 试
退
测试成绩评估
出
系
统
实验室或生产设备写真
总目录
帮助系统
图14-1 化工仿真系统功能结构 本章目录
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14.1.4 化工仿真软件基本要求及功能
仿真操作训练：这是化工仿真系统的核心。根据 正确的操作步骤，通过鼠标直接操作阀门或仪表 等设备，可以完成仿真的全部过程，并依据仿真 操作情况给出仿真的操作成绩。
化工数据的读取及数据的处理：在实验装置已处 于稳定运行状态下，在相应的仪表上读取原始数 据，只有在完整读取数据之后，才可以调用数据 处理模块对数据进行处理，并将处理结果以图、 表的形式显示出来。