Banda de guarda (guard band) é a margem w que se tira do limite de tolerância para criar um limite de aceitação mais apertado. Com ela, o instrumento só é aprovado se o erro medido ficar dentro de ±(EMA − w), e não apenas dentro do EMA. É a forma mais comum de aplicar uma regra de decisão conservadora na calibração.
Como calcular o limite de aceitação
Para uma tolerância simétrica ±T, o limite de aceitação é AL = ±(T − w). A escolha mais usada, descrita no ILAC-G8:09/2019, é w = U, a incerteza expandida com k = 2. Com essa banda, um resultado exatamente sobre o limite de aceitação fica a duas incertezas-padrão da tolerância, e a probabilidade de o valor verdadeiro estar fora é de cerca de 2,3 %, supondo distribuição normal. Sem banda (w = 0), um resultado sobre o limite tem 50 %.
Também se usa w como múltiplo ou fração de U, conforme o risco que a empresa aceita. O que não muda: w é definido antes da calibração e escrito no procedimento.
Exemplo: transmissor de pressão de uma caldeira
O transmissor que alimenta o intertravamento de pressão de uma caldeira tem tolerância de ±0,10 bar. O laboratório declara U = 0,02 bar (k = 2), então a incerteza-padrão é 0,01 bar e o limite de aceitação com w = U fica em ±0,08 bar. Valores de exemplo:
| Erro encontrado | Sem banda | Com banda (w = U) | Probabilidade de estar fora de ±0,10 bar |
|---|---|---|---|
| +0,05 bar | Aprovado | Aprovado | Desprezível |
| +0,08 bar | Aprovado | Aprovado, no limite | 2,3 % |
| +0,09 bar | Aprovado | Reprovado | 15,9 % |
| +0,11 bar | Reprovado | Reprovado | 84,1 % |
O caso de +0,09 bar é o que a banda de guarda existe para pegar: sem ela, um transmissor com quase uma chance em seis de estar fora voltaria para um intertravamento de segurança.
Quanto a banda de guarda custa
Toda banda de guarda tira tolerância útil, e o tamanho da perda depende da relação entre tolerância e incerteza, a TUR. Com TUR de 4:1, w = U consome um quarto da tolerância e sobra 75 % para aprovar. Com TUR de 2:1, sobra só metade, e muitos instrumentos bons passam a ser reprovados. Isso é falsa rejeição: ajuste desnecessário, instrumento parado, nova calibração. Quando a banda está derrubando instrumentos demais, o conserto mais barato costuma ser um laboratório ou um padrão com incerteza menor, não afrouxar a regra.
Existe também a banda aplicada no sentido contrário, que alarga o limite para proteger contra falsa rejeição, por exemplo antes de sucatear um item caro. Em calibração de instrumentos de processo ela é rara.
Erro comum
Somar a incerteza ao erro com sinal. Um erro de −0,09 bar com U = 0,02 bar dá |E| + U = 0,11 bar, reprovado, e não −0,07 bar. Outro deslize frequente é usar a U de um único ponto para a faixa toda, quando o certificado mostra que a incerteza cresce no fundo de escala. E, se o certificado declarar k diferente de 2, converta antes de aplicar w = U: o 2,3 % só vale para k = 2.
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