Wissenschaftler und Ingenieure verwenden häufig Prüfringe, um Kraft zu messen. Die Geräte bestehen aus einem Metallring mit federartiger Konsistenz. Im Inneren des Rings befindet sich eine Schraube, die an einem Zifferblatt mit Maßangaben befestigt ist, und eine Platte, die vibriert, wenn sie mit etwas geschlagen wird. Der Apparat in der Mitte zeigt den Durchmesser des Rings nach dem Zusammendrücken oder Dehnen an, was eine zuverlässige Kraftmessung ergibt, die für andere Zwecke verwendet werden kann.
Um einen Prüfring zu verwenden, übt eine Person in irgendeiner Weise Kraft auf den Ring aus – im Allgemeinen entweder von beiden Enden drücken oder ihn auseinander ziehen – und schlägt dann auf die Platte, um Vibrationen auszulösen. An diesem Punkt wird die Schraube im Allgemeinen gedreht, bis sie die Platte berührt und diese am Schwingen hindert. Wenn die Vibration aufhört, zeigt die Zahl auf dem Zifferblatt genau an, wie viel Kraft auf den Ring ausgeübt wurde. Das Metall, aus dem die Ringe hergestellt werden, ist oft ziemlich dick, so dass jede Biegung oft sehr gering ist, was die Notwendigkeit präziser Messwerkzeuge erleichtert.
Prüfringe werden oft verwendet, um den Kraftbetrag zu kalibrieren, der in verschiedenen Kraftprüfgeräten verwendet wird. Sobald die Kalibrierung eingestellt ist, werden andere Materialien in die Geräte eingelegt, und es ist möglich zu sehen, ob sie der gleichen Kraft standhalten, die auf den Prüfring ausgeübt wurde. Auf diese Weise können Wissenschaftler die Festigkeiten verschiedener Materialien genau bestimmen.
Der Prüfring wurde in erster Linie erfunden, weil Wissenschaftler eine präzise Methode benötigten, um die Haltbarkeit verschiedener Materialien zu testen. Zwei Wissenschaftler namens Herbert Lucius Whittmore und Serge Nicolas Petrenko arbeiteten zusammen, um die Geräte nach dem 1. Weltkrieg zu erfinden, und sie nutzten sie, um neue Materialien zu untersuchen, die zu dieser Zeit erfunden wurden. Ingenieure waren oft begeistert, neue Materialien des Weltraumzeitalters in ihren Designs auszuprobieren, aber sie waren auch skeptisch.
Wenn Wissenschaftler neue Materialien für den Bau oder die Verwendung in Produkten entwickeln, gibt es manchmal Bedenken hinsichtlich der Toleranzen der Materialien. Ingenieure, die Maschinen entwerfen, oder Architekten, die Gebäude entwerfen, müssen möglicherweise genau wissen, wie viel Gewicht ein Material aushalten kann, bevor sie es in einem bestimmten Teil des Entwurfs verwenden. Wenn diese Daten nicht genau genug sind, besteht die Möglichkeit eines kostspieligen oder gefährlichen Unfalls. Der Prüfring ermöglicht eine sehr genaue und zuverlässige Definition der Krafttoleranz für nahezu jedes Material, wodurch solche Unfälle vermieden werden können.