7.1. Объекты метрологии: величины, их классификация и характеристики
Основными объектами метрологии являются величины и измерения.
Величина — свойство измеряемого объекта, общее в качественном отношении для всех одноименных объектов, но индивидуальное — в количественном. Величины подразделяются на физические и нефизические. Физические величины — свойства физических объектов. Нефизические величины — свойства экономических, психологических и тому подобных объектов, не относящихся к физическим объектам. Их измерение производится опосредовано, через физические величины. Например, экономическая характеристика — цена — имеет денежное выражение относительно определенных единиц измерения (килограмм, метр и т.п.). Такое психологическое свойство личности, как быстрота реакции выражается в единицах времени (например, время принятия решений).
Долгое время считалось, что объектами метрологии могут быть лишь физические величины. Однако в последнее время возникла необходимость измерения и нефизических величин, в основном через физические величины. Таким образом, сфера применения метрологии значительно расширилась.
Вместе с тем необходимо отметить, что отдельные авторы (М.Н. Селиванов, И.М. Лифиц) считают, что к нефизическим величинам целесообразно применять термин не «измерение», а «оценивание». В то же время в новом Федеральном законе «Об обеспечении единства измерений» применяется только термин «измерение».
Из определения термина «величина» следует, что она имеет две характеристики: качественную, или размерность, определяемую как наименование, и количественную, или размер, определяемую как значение измеряемой величины.
Получение информации о размере физической и нефизической величины является целью и конечным результатом любого измерения.
Совокупность наименований физических величин и единиц их измерений составляют систему измерений.
Значения измеряемых величин, как отмечалось, индивидуальны и в определенной мере случайны, что обусловлено основным постулатом метрологии: «Любой отсчет является случайным».
Несмотря на это в метрологии принято различать следующие значения физических величин: истинное, действительное и результат наблюдения.
Истинное значение физических величин — значение, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующую физическую величину.
Действительное значение физических величин — значение физических величин, найденное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что для поставленной измерительной задачи может его заменить.
Результат наблюдения — однократное фактически измеренное значение физических величин.
Значения физических величин выражаются в установленных, принятых единицах измерения.
Единица величины — фиксированное значение величины, которое принято за единицу данной величины и применяется для количественного выражения однородных с ней величин.
Измерение конкретной физической величины производят путем ее сравнения с величиной, принятой за единицу этой величины. Результатом измерения будет определенное число, показывающее соотношение измеряемой величины с единицей физической величины.