Les scientifiques et les ingénieurs utilisent souvent des anneaux d’essai pour mesurer la force. Les appareils sont fabriqués à l’aide d’un anneau de métal avec une consistance semblable à un ressort. À l’intérieur de la bague, il y a une vis attachée à un cadran avec des mesures et une plaque qui vibre après avoir été frappée par quelque chose. L’engin au centre fonctionne pour montrer le diamètre de l’anneau après qu’il a été comprimé ou étiré, ce qui produit une mesure de force fiable qui peut être utilisée à d’autres fins.
Pour utiliser un anneau d’essai, une personne exercera une force sur l’anneau d’une manière ou d’une autre, généralement en poussant des deux extrémités ou en le séparant, puis frappera la plaque pour déclencher les vibrations. À ce stade, la vis est généralement tournée jusqu’à ce qu’elle touche la plaque et l’empêche de vibrer. Lorsque la vibration s’arrête, le nombre sur le cadran indiquera exactement la force utilisée sur l’anneau. Le métal utilisé pour fabriquer les bagues est souvent assez épais, de sorte que toute flexion sera souvent très légère, ce qui facilite le besoin d’outils de mesure précis.
Les bagues d’essai sont souvent utilisées pour calibrer la quantité de force utilisée dans divers dispositifs de test de force. Une fois l’étalonnage défini, d’autres matériaux sont placés dans les appareils et il est possible de voir s’ils peuvent résister à la même force que celle appliquée à l’anneau de vérification. De cette façon, les scientifiques peuvent déterminer les résistances exactes de divers matériaux.
L’anneau d’essai a été inventé principalement parce que les scientifiques avaient besoin d’un moyen précis pour tester la durabilité de divers matériaux. Deux scientifiques nommés Herbert Lucius Whittmore et Serge Nicolas Petrenko ont travaillé ensemble pour inventer les appareils après la Première Guerre mondiale, et ils les ont utilisés pour étudier de nouveaux matériaux qui étaient en train d’être inventés à cette époque. Les ingénieurs étaient souvent enthousiastes à l’idée d’essayer de nouveaux matériaux de l’ère spatiale dans leurs conceptions, mais ils étaient également sceptiques.
Lorsque les scientifiques créent de nouveaux matériaux pour la construction ou l’utilisation dans des produits, les tolérances des matériaux suscitent parfois des inquiétudes. Les ingénieurs qui conçoivent des machines ou les architectes qui conçoivent des bâtiments peuvent avoir besoin de savoir exactement combien de poids un matériau peut supporter avant de l’utiliser dans une partie particulière de la conception. Si ces données ne sont pas assez précises, il y a la possibilité d’un accident coûteux ou dangereux. L’anneau d’essai permet une définition très précise et fiable de la tolérance de force pour presque tous les matériaux, ce qui peut aider à éviter ce genre d’accidents.