4 Величина, физические измерения

Для определения следующего материала - характеристики измеряемой величины или параметра, необходимо определиться с термином «величина». Здесь так же есть спорность в определении. По ГОСТ 16263-70 термина – «величина» без дополнительного прилагательного нет, есть физическая величина, но об этом чуть ниже. В соответствии со статьей в журнале «Законодательная метрология» N 4 за 1998 год, с 52-54, автора М.Н.Селиванова «О понятии «величина» в метрологии», термин «величина» широко распространен, он как бы «оскомина» на зубах каждого метролога. Строго говоря, «величина» - определения родового понятия нет как в отечественной метрологической литературе и в НД, так и в международных метрологических словарях. Однако в Законе Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений» фигурирует понятие «единица величины», а не «единица физической величины» как по стандарту, следовательно, законодательно Госстандарт РФ, как автор закона, ставит в качестве первичного термин «величина», а затем ее определение по принадлежности. Таким образом, среди множества величин могут быть выделены величины материального мира и величины идеальных моделей реальности. Классификация величин приведена в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Классификация величин

ВЕЛИЧИНЫ
МАТЕРИАЛЬНОГО МИРА		ИДЕАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ РЕАЛЬНОСТИ
ФИЗИЧЕСКИЕ	НЕ ФИЗИЧЕСКИЕ	МАТЕМАТИЧЕСКИЕ
(Применяемые в физике и смежных с нею науках)	(Применяемые в психологии, социологии, экономике и др.)	(Применяемые в чистой математике)
ИЗМЕРЯЕМЫЕ	Оцениваемые или вычисляемые	Вычисляемые и выводимые аналитически

Автор статьи предлагает термин «измеримая величина», т.е. величина, которая в принципе измерима (имеется единица измерения, величинами, что имеет существенное значение, если она материализована при помощи эталона и хранима средством измерения).

Действительно, ведь в метрологии является именно измеримость величины главным, а не то, как ее называть! Он предлагает пересмотреть

ГОСТ 16263-70, РМГ 29 - 99 и сменить термин физическая величина как первичный на термин измеримая величина, но это уже практика будущего. Он также предлагает ввести в практику понятие «оцениваемая величина» - для тех величин, для которых еще не удалось создать единицу и воспроизвести ее в эталоне. Это даст возможность провести четкие границы между измеримыми и оцениваемыми величинами в науке «метрология», а также в прикладных частях – «Методы и средства измерений, испытаний и контроля»!

Теперь можно сравнить:

1) по ГОСТ 16263-70 - Физическая величина - свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам (физическим системам, их состояниям и происходящих в них процессам), но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта, с тремя примечаниями - их приводить здесь не надо, поэтому адресуем Вас к вышеуказанному стандарту;

2) по предложению автора статьи - Измеримая величина - величина, для которой созданы условия измеримости: - возможность выделения среди других величин; - возможность установления единицы измерений; - возможность материализации единицы измерений - ее воспроизведение и хранение при помощи эталонов и других средств измерений; возможность сохранения неизменным размера единицы (в пределах установленной погрешности) как минимум на срок, необходимый для одного измерения.

Примечания

1 Генеральной конференцией мер и весов принята и установлена международным стандартом ИСО МС 31 система физических величин (СИ). Она состоит из основных и производных величин, при этом каждая производная величина входит в указанную систему посредством уравнения связи между величинами.

2 Физические величины, как правило, являются измеримыми величинами. Когда для физической величины нет единицы измерения, ее количественная оценка может быть получена по условной шкале (шкалам).

3 Оцениваемая величина - величина (для которой еще не созданы условия измеримости), количественную оценку которой получают по условной шкале (шкалам) или каким-либо правилам.

В соответствии с РМГ 29-99, физическая величина – одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

Классификация измерений по диапазонам значений измеряемых величин в общем виде не может быть приведена в отдельности от области и вида измерений, а вытекает из типа средств измерений по его собственному стандарту и в составе этого типа есть подразделение по диапазонам значений измеряемых величин. Например, штангенинструмент - тип СИ из линейно-угловых измерений, а в его составе различные штангенциркули с диапазоном измерений - (от О до 125 мм. - ШЦ1, от 0 до 160 мм. – ШЦ11 и т.д.). В процессе измерений всегда присутствует фактор времени, и постоянство измеряемой величины в зависимости от времени (постоянная или переменная величина). Простые измерения зависят от времени незначительно - только то время, которое необходимо затратить на производство замеров и регистрацию результатов наблюдения при измерении. Сложные измерения переменных величин зависят от времени в одномерном и многомерном состоянии. Что это значит? Это означает следующее:

- есть переменный процесс измеряемой величины стационарный, т.е. не изменяющий своих параметров переменности в течение длительного времени (переменный электрический ток частотой 50 Гц с девиацией частоты в пределах  0,5 %);

- есть переменный процесс измеряемой величины нестационарный, т.е. случайные события в виде частотных колебаний, не имеющих стационарных признаков в течение времени, с математическим ожиданием, представляющим собой также неизвестную переменную функцию. Такие измерения производятся с помощью математической статистики по теории случайных нестационарных процессов. Это касается определения областей применения по специфике измерительной задачи и именно в таких случаях без строгого подхода о постановке задачи обойтись нельзя!

К моделям измеряемых свойств объектов и явлений измеряемых величин относятся понятия скаляр, вектор, тензор, детерминированный или случайный процессы изменения величин при их измерении в зависимости от времени.