■文/張 君

淺談計量器具的時間同步問題

■文/張 君

時間同步通俗講就是“對鐘”。要把分布在各地的時鐘對準（同步起來）。本文中的“時間同步”指的是將涉及時間信息的計量器具中的時鐘和標準時間同步（或是對準）。

涉及時間同步的計量器具

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，計量器具也趨向多功能化、多信息化、多用途化。以前單一的指示某種物理量被多參量代替，使得人們更方便使用。時間在某些計量器具中雖然不是主要測量量，但是現(xiàn)在作為輔助量愈來愈多地成為計量器具的必不可少的參量。

時間量的加入使得我們在使用計量器具的時候增加了一個時間坐標。比如大型衡器，原來只是提供貨物的重量，現(xiàn)在提供貨物重量的同時也能指示出稱重時間。這樣對于一些有時間要求的貨物具備了更準確的意義。超市里的計價秤在稱重的時候也能打出貨品的出貨日期時間，同時也打出保質(zhì)時間，這個“時間”準確與否對于購買者來說和“重量”的準確度一樣重要。醫(yī)療設備在用于給病人檢查時，在出具相應的影像結(jié)果、化驗數(shù)據(jù)的同時也要給出這些檢查結(jié)果出具的時間，以便醫(yī)生對病人病情和病歷的掌握。機動車超速監(jiān)測系統(tǒng)是交通管理部門重要的管理工具之一，其中監(jiān)測系統(tǒng)拍攝的車輛圖像是處理違章行為的重要依據(jù)，照片內(nèi)的信息除了違章車輛的車速以外還有車輛違章的地點和時間信息?，F(xiàn)代工業(yè)控制儀表中，為了集中控制生產(chǎn)，時間參數(shù)是必不可少的。另外，出租汽車計價器、電能表等等計量器具的時間信息也是很重要的。

作用和影響

計量器具尤其是涉及到貿(mào)易結(jié)算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生和環(huán)境保護的一些計量器具不但起到測量的作用還有很重要的社會功能。隨著社會發(fā)展，計量器具的使用者對其功能和出具的信息要求越來越豐富。時間信息對計量數(shù)據(jù)有著“定語”的作用。筆者在檢定工作中經(jīng)常碰到計量器具的時間不同步問題：

在某地檢定機動車超速監(jiān)測系統(tǒng)（測速儀）時，發(fā)現(xiàn)其系統(tǒng)時間有很大的誤差，有的日期不對，有的時間要差上幾個小時，少的也差10分鐘。筆者碰到一起因為測速儀時間不同步造成的糾紛：該市在A、B兩地安裝有兩套機動車超速監(jiān)測系統(tǒng)，A地距B地約8公里，根據(jù)當?shù)氐慕煌顩r車輛正常行駛（50km/h）需要10分鐘左右。兩地的監(jiān)測系統(tǒng)時間相差6分鐘，即A地比B地的監(jiān)測系統(tǒng)快6分鐘。一輛汽車由A地行駛至B地，在兩地均超速行駛。A地違章時間是09:00:07，B地違章時間為09:00:10。從超速照片上看此車用時3秒鐘行駛了8公里。車主在看到兩張違章照片后提出復議。再比如說某車在某地違章，如果日期不對有可能照片顯示日期車輛沒經(jīng)過該地；以違章照片為處罰依據(jù)的交通部門在執(zhí)法中可能遇到因為時間不同步造成的尷尬問題。

醫(yī)療設備、工程控制儀表等方面的計量器具中的時間信息作用也相當重要，有的還要涉及生命安全和生產(chǎn)安全。

時間保證方式

計量器具中時間準確與否和其保證方式有很大關(guān)系?，F(xiàn)在主要有以下三種方式。第一，統(tǒng)一授時方式。計量器具是整個系統(tǒng)的一個單元，系統(tǒng)由國家授時中心（或其他統(tǒng)一時間）引入時間信息，給予系統(tǒng)內(nèi)的每個單元。這種方式對時間同步有很高的可靠性。有的機動車監(jiān)測系統(tǒng)采用這種方法。第二，局域網(wǎng)絡內(nèi)時間統(tǒng)一管理方式。這種方式能達到小系統(tǒng)內(nèi)時間同步，比如超市內(nèi)的計價秤。第三，儀器內(nèi)部時鐘保證方式。儀器的時間信息靠儀器內(nèi)部的晶振保證。比如，出租汽車計價器、醫(yī)療器械、一些大型衡器等，這類方式的可靠性比較低。

影響時間準確的因素

影響計量器具時間準確的因素一般有以下三種：第一，系統(tǒng)固有誤差。計時用的晶振本身有誤差，時間誤差是個累積誤差。采用統(tǒng)一授時的存在傳遞誤差。第二，環(huán)境因素造成時間誤差。有些計量器具使用環(huán)境惡劣，受雷電、強電磁波影響，系統(tǒng)時鐘有可能突變。另外電腦病毒有可能影響時鐘的準確度。第三，器具內(nèi)部原因。電源、器件也是影響時間準確度的原因之一。

檢測時間的同步性

在計量器具檢定或者校準時，雖然有的檢定規(guī)程或者校準規(guī)范沒有明確檢測時間信息。但是有必要根據(jù)使用情況進行適當?shù)年P(guān)注。檢測方法主要采用標準計時器進行比對，另外根據(jù)系統(tǒng)的授時方式確定校準方法。集中授時的，對系統(tǒng)時間進行校準利用網(wǎng)絡或者無線信號進行時間同步檢測。對于獨立計時系統(tǒng)，采用網(wǎng)絡或者標準計時器進行比對。在檢測時可以采用拍照法進行檢測，即將標準計時器和被檢計時器放置在一起，進行拍照，在照片中檢測其誤差。

建 議

關(guān)于計量器具時間的同步問題，制造單位在出廠之前應對產(chǎn)品進行系統(tǒng)時鐘準確度的驗證和可靠性試驗，并將數(shù)據(jù)提供給用戶。筆者提出以下幾點時鐘校準建議：

一是使用單位在使用計量器具的時候，對時鐘進行穩(wěn)定性考核，根據(jù)使用要求對時間進行校準。

二是檢定單位對計量器具進行檢定時，要對系統(tǒng)時鐘進行同步比對。必要時要配備標準時鐘裝置。有條件的要對系統(tǒng)時鐘進行短期穩(wěn)定性考核。

三是現(xiàn)在時間信息是一些計量器具的必備信息量，國家檢定規(guī)程中除了“出租汽車計價器”等專門確定了計時裝置的檢定方法，其余沒有明確計時裝置是否檢定，也沒有檢定方法。所以建議在修正檢定規(guī)程時將時間測試納入檢測范圍。比如“機動車超速監(jiān)測系統(tǒng)”、“衡器”和醫(yī)療器械等。根據(jù)實際使用情況確定時間誤差范圍。

河北省保定市計量測試所)