Los científicos e ingenieros a menudo usan anillos de prueba como una forma de medir la fuerza. Los dispositivos están hechos con un anillo de metal con una consistencia de resorte. Dentro del anillo hay un tornillo unido a una esfera con medidas y una placa que vibra después de ser golpeada con algo. El artilugio en el centro funciona para mostrar el diámetro del anillo después de que se ha comprimido o estirado, lo que produce una medición de fuerza confiable que se puede utilizar para otros fines.
Para usar un anillo de prueba, una persona ejercerá fuerza sobre el anillo de alguna manera, generalmente empujando desde ambos extremos o separándolo, y luego golpeará la placa para iniciar las vibraciones. En este punto, el tornillo generalmente se gira hasta que toca la placa y evita que vibre. Cuando la vibración se detiene, el número en el dial mostrará exactamente cuánta fuerza se utilizó en el anillo. El metal utilizado para hacer los anillos suele ser bastante grueso, por lo que cualquier flexión será a menudo muy leve, lo que facilita la necesidad de herramientas de medición precisas.
Los anillos de prueba se utilizan a menudo para calibrar la cantidad de fuerza utilizada dentro de varios dispositivos de prueba de fuerza. Una vez que se establece la calibración, se colocan otros materiales en los dispositivos y es posible ver si pueden resistir la misma fuerza que se estaba aplicando al anillo de prueba. De esta manera, los científicos pueden determinar las resistencias exactas de varios materiales.
El anillo de prueba se inventó principalmente porque los científicos necesitaban una forma precisa de probar la durabilidad de varios materiales. Dos científicos llamados Herbert Lucius Whittmore y Serge Nicolas Petrenko trabajaron juntos para inventar los dispositivos después de la Primera Guerra Mundial, y los usaron para estudiar nuevos materiales que se estaban inventando en ese momento. Los ingenieros a menudo estaban emocionados de probar nuevos materiales de la era espacial en sus diseños, pero también eran escépticos.
Cuando los científicos crean nuevos materiales para la construcción o su uso en productos, a veces existe una preocupación por las tolerancias de los materiales. Los ingenieros que diseñan máquinas o los arquitectos que diseñan edificios pueden necesitar saber exactamente cuánto peso puede soportar un material antes de usarlo en una parte particular del diseño. Si estos datos no son lo suficientemente precisos, existe la posibilidad de un accidente costoso o peligroso. El anillo de prueba permite una definición muy precisa y confiable de la tolerancia a la fuerza para casi cualquier material, lo que puede ayudar a evitar este tipo de accidentes.