由於條件和自身知識的限制，趙劍寒只是設計了最簡單的水銀溫度計，水銀的凝固點是零下三十多度，沸點是三百多度，可以滿足大部分工業生產的需要，還可以用來測量氣溫和體溫，用途非常廣泛。
其他的溫度計例如氣壓式溫度計、電子溫度計趙劍寒也用過，甚至知道其基本的原理，卻無法制造出來，還有像鋼鐵冶金這樣動不動就上千度的產業，水銀溫度計就無能爲力了，只能依靠工匠們的經驗了。
即使是最簡單的水銀溫度計，製作起來也相當費勁。水銀好辦，中國很早就有大規模使用的先例，許多皇帝建造自己的陵墓時都用了水銀，市面上也有現成的水銀出售，趙劍寒早就讓韓文棟準備了一些，難點在於玻璃溫度計的製作。
常用的溫度計下端是一箇中空的小玻璃泡，用來存儲水銀，玻璃泡連接一個上端密封的玻璃管，玻璃管的內腔必須均勻筆直，而且其中不能有空氣存在，也就是說是真空的，趙劍寒並沒有製造溫度計的經驗，很是費了一些腦筋才解決了這個問題。
玻璃泡就用人工吹制，形狀不用特別標準，只要開口符合規定的尺寸就行了，然後讓工匠們用磨牀加工出一支細長的鐵絲，要求前後粗細一致，用這根細鐵絲做模具，外圍澆上玻璃液，壓制成兩端開口的玻璃棒，再用玻璃液將玻璃泡和玻璃棒粘合起來。
經過退火等工序之後，通過玻璃棒的開口向玻璃泡中注入水銀，目前是夏季，臥虎山莊地處山區，氣溫大概是二十多度，現在水銀柱的高度應該代表此時的氣溫，趙劍寒粗略估算了一下，水銀柱如果受熱升到頂點應該是三百五十度左右，所以他控制水銀柱升到到玻璃管高度的五分之一就停止了。
接下來就加熱玻璃泡，這個過程要非常小心，不能離火源太近，控制水銀柱緩緩上升，將玻璃管內的空氣排出，直到快要漫出來的時候，趕緊移到一旁，用玻璃液將開口封住，形成一個密封體，冷卻以後，就形成了一個比較原始的水銀溫度計，雖然玻璃管內不免還殘留了一些空氣，但是影響不會太大。
剩下的工作就是標註溫度了，趙劍寒採用的是攝氏溫度，將溫度計放到燒開的水中，此時水銀柱的高度就代表一百度，然後就是確定零度，祁連山有許多山峰都是終年積雪，派人到那裡取一些冰回來，製成冰水混合物，就得到了零的刻度。
以零度和一百度爲基礎進行等分，在這隻玻璃管上從零下三十度一直標到了三百五十度，一支水銀溫度計就這樣做成了。
這是一根很長的溫度計，測量範圍很寬，但是容易損壞，難以實用化，趙劍寒準備把它作爲一個參照的標準，生產其它溫度計時對照使用。
真正實用的溫度計是根據用途來劃分的，如果是人們日常用來測體溫和氣溫的，可以做得細一點，刻度分開一些，讀數就會精確一些；如果是工業生產用的，還可以分爲高溫型和低溫型，溫度計的玻璃管可以設計成多種形狀，以滿足生產的需要。
趙劍寒將所有的步驟詳細寫下來，讓工匠們批量製造。在這之前，他把水銀受熱膨脹的特性以及它的熔點、沸點等知識都告訴了工匠們，可是工匠們對空氣、固態、液態、氣態等概念一時理解不了，聽講的時候全都直愣愣地看着趙劍寒，眼睛裡充滿了迷惑。
看到工匠們懵懵懂懂的樣子，趙劍寒暗自嘆息：“普及現代科學知識，真是任重道遠啊！”
沒奈何，趙劍寒只好親自動手製作了第一支水銀溫度計，然後要工匠們照着這種方法葫蘆畫瓢，先造出測量範圍從零下二十度到五十度的低溫溫度計。
有了現成的工藝，工匠們很快完成了任務，造出來的溫度計更加小巧美觀，有了這樣的基礎，趙劍寒鼓勵工匠們進行多種實驗，燒製不同口徑、不同形狀的玻璃管，填裝不同分量的水銀，以得到不同測量範圍的溫度計，並摸索更好的製造工藝。
趙劍寒還讓學生和工匠用新出爐的溫度計測量自己的體溫、早中晚的氣溫、河水的溫度、開水的溫度等等，並把測量的數據記下來。這是他們第一次直觀地認識溫度這個概念，不管是大人還是小孩都被這些神奇的玻璃管迷住了，不管看到什麼東西都想用溫度計測試一番。
“哇，我身上的溫度是三十六度多。”
“我的快到三十七度了。”
“小溪裡的水只有十八度。”
“這開水真的是一百度耶。”
……
在孩子們歡呼雀躍的時候，趙劍寒乘機向他們講述了人體對冷熱的感覺和溫度的關係，以往學習溫度時不太明白的地方，現在都豁然開朗了，孩子們的臉上都露出了心領神會的表情，學習的情趣愈加高漲。
工匠們甚至準備用這種溫度計來測量爐溫，趙劍寒得知以後並沒有制止他們，只是讓他們穿好防護服，點起一堆火，慢慢地從火堆的外圍開始測量，溫度計還沒有移到火苗上，就看見水銀柱直接衝過了最高的刻度。
趙劍寒告訴工匠們明火大致的溫度範圍，當工匠們聽到玻璃和鐵水融化的溫度是一千多度的時候，都不禁倒吸一口涼氣。看到他們對高溫有了直觀的印象之後，趙劍寒規定了溫度計的使用範圍，警告工匠們使用不當的話，會導致溫度計爆裂，引發傷人事故。
爲了迎接以鋼鐵爲基礎的機械加工時代的到來，趙劍寒還讓工匠們製造了扳手、改錐、鑽頭和鉚釘。雖然還不能加工出螺紋，但是趙劍寒前世的情況，提前制訂了了一系列螺絲釘、螺帽等零部件的標準，並按照這個標準設計了各種規格的固定扳手、一字和十字改錐和鉚釘。
由於條件的限制，扳手和改錐都是用鑄造的方法生產的，質量不咋樣，最先出來的一批產品又大又重，是名副其實的傻大黑粗，不過這也是沒辦法的事情，只能等以後加工手段多了再改進。