浅谈计量器具的时间同步问题

时间同步通俗讲就是“对钟”。要把分布在各地的时钟对准（同步起来）。本文中的“时间同步”指的是将涉及时间信息的计量器具中的时钟和标准时间同步（或是对准）。

涉及时间同步的计量器具

随着科学技术的发展，计量器具也趋向多功能化、多信息化、多用途化。以前单一的指示某种物理量被多参量代替，使得人们更方便使用。时间在某些计量器具中虽然不是主要测量量，但是现在作为辅助量愈来愈多地成为计量器具的必不可少的参量。

时间量的加入使得我们在使用计量器具的时候增加了一个时间坐标。比如大型衡器，原来只是提供货物的重量，现在提供货物重量的同时也能指示出称重时间。这样对于一些有时间要求的货物具备了更准确的意义。超市里的计价秤在称重的时候也能打出货品的出货日期时间，同时也打出保质时间，这个“时间”准确与否对于购买者来说和“重量”的准确度一样重要。医疗设备在用于给病人检查时，在出具相应的影像结果、化验数据的同时也要给出这些检查结果出具的时间，以便医生对病人病情和病历的掌握。机动车超速监测系统是交通管理部门重要的管理工具之一，其中监测系统拍摄的车辆图像是处理违章行为的重要依据，照片内的信息除了违章车辆的车速以外还有车辆违章的地点和时间信息。现代工业控制仪表中，为了集中控制生产，时间参数是必不可少的。另外，出租汽车计价器、电能表等等计量器具的时间信息也是很重要的。

作用和影响

计量器具尤其是涉及到贸易结算、安全防护、医疗卫生和环境保护的一些计量器具不但起到测量的作用还有很重要的社会功能。随着社会发展，计量器具的使用者对其功能和出具的信息要求越来越丰富。时间信息对计量数据有着“定语”的作用。笔者在检定工作中经常碰到计量器具的时间不同步问题：

在某地检定机动车超速监测系统（测速仪）时，发现其系统时间有很大的误差，有的日期不对，有的时间要差上几个小时，少的也差10分钟。笔者碰到一起因为测速仪时间不同步造成的纠纷：该市在A、B两地安装有两套机动车超速监测系统，A地距B地约8公里，根据当地的交通状况车辆正常行驶（50km/h）需要10分钟左右。两地的监测系统时间相差6分钟，即A地比B地的监测系统快6分钟。一辆汽车由A地行驶至B地，在两地均超速行驶。A地违章时间是09:00:07，B地违章时间为09:00:10。从超速照片上看此车用时3秒钟行驶了8公里。车主在看到两张违章照片后提出复议。再比如说某车在某地违章，如果日期不对有可能照片显示日期车辆没经过该地；以违章照片为处罚依据的交通部门在执法中可能遇到因为时间不同步造成的尴尬问题。

医疗设备、工程控制仪表等方面的计量器具中的时间信息作用也相当重要，有的还要涉及生命安全和生产安全。

时间保证方式

计量器具中时间准确与否和其保证方式有很大关系。现在主要有以下三种方式。第一，统一授时方式。计量器具是整个系统的一个单元，系统由国家授时中心（或其他统一时间）引入时间信息，给予系统内的每个单元。这种方式对时间同步有很高的可靠性。有的机动车监测系统采用这种方法。第二，局域网络内时间统一管理方式。这种方式能达到小系统内时间同步，比如超市内的计价秤。第三，仪器内部时钟保证方式。仪器的时间信息靠仪器内部的晶振保证。比如，出租汽车计价器、医疗器械、一些大型衡器等，这类方式的可靠性比较低。

影响时间准确的因素

影响计量器具时间准确的因素一般有以下三种：第一，系统固有误差。计时用的晶振本身有误差，时间误差是个累积误差。采用统一授时的存在传递误差。第二，环境因素造成时间误差。有些计量器具使用环境恶劣，受雷电、强电磁波影响，系统时钟有可能突变。另外电脑病毒有可能影响时钟的准确度。第三，器具内部原因。电源、器件也是影响时间准确度的原因之一。

检测时间的同步性

在计量器具检定或者校准时，虽然有的检定规程或者校准规范没有明确检测时间信息。但是有必要根据使用情况进行适当的关注。检测方法主要采用标准计时器进行比对，另外根据系统的授时方式确定校准方法。集中授时的，对系统时间进行校准利用网络或者无线信号进行时间同步检测。对于独立计时系统，采用网络或者标准计时器进行比对。在检测时可以采用拍照法进行检测，即将标准计时器和被检计时器放置在一起，进行拍照，在照片中检测其误差。

建议

关于计量器具时间的同步问题，制造单位在出厂之前应对产品进行系统时钟准确度的验证和可靠性试验，并将数据提供给用户。笔者提出以下几点时钟校准建议：

一是使用单位在使用计量器具的时候，对时钟进行稳定性考核，根据使用要求对时间进行校准。

二是检定单位对计量器具进行检定时，要对系统时钟进行同步比对。必要时要配备标准时钟装置。有条件的要对系统时钟进行短期稳定性考核。

三是现在时间信息是一些计量器具的必备信息量，国家检定规程中除了“出租汽车计价器”等专门确定了计时装置的检定方法，其余没有明确计时装置是否检定，也没有检定方法。所以建议在修正检定规程时将时间测试纳入检测范围。比如“机动车超速监测系统”、“衡器”和医疗器械等。根据实际使用情况确定时间误差范围。

(作者单位：河北省保定市计量测试所)

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