Hiệu chuẩn Nhiệt kế Sử dụng Hai Điểm Cố định của Celsius

Chọn một ống thủy tinh mao dẫn lỗ hẹp dài khoảng 30 cm, kín một đầu, với một bầu chứa nhỏ hình cầu được thổi ở đầu kín. Thủy ngân giãn nở tuyến tính theo nhiệt độ trong phạm vi này, làm cho nó lý tưởng cho thang đo chia đều. Celsius dùng thủy ngân thay vì cồn vì thủy ngân không làm ướt thủy tinh và có hệ số giãn nở gần tuyến tính giữa 0°C và 100°C.

Nhẹ nhàng nung nóng bầu thủy tinh để giãn nở không khí bị nhốt, sau đó lật ngược đầu mở vào đĩa chứa thủy ngân. Khi bầu nguội, áp suất khí quyển đẩy thủy ngân lên vào ống. Lặp lại cho đến khi bầu và một phần ống được lấp đầy bằng cột thủy ngân liên tục không có bọt khí.

Sau khi đầy, hàn kín đầu mở của ống mao dẫn bằng cách nung chảy thủy tinh bằng ngọn lửa. Cột thủy ngân giờ bị nhốt trong hệ thống kín.

Đổ đầy cốc thủy tinh borosilicate bằng đá nghiền và thêm đủ nước cất để lấp đầy khoảng trống giữa các mảnh đá. Khuấy nhẹ. Điều này tạo ra cân bằng ổn định chính xác ở 0°C.

Nhúng hoàn toàn bầu thủy ngân vào hỗn hợp nước đá. Giữ ổn định ít nhất 5 phút để thủy ngân đạt cân bằng hoàn toàn.

Khi thủy ngân đã cân bằng hoàn toàn, sử dụng bút khắc đầu kim cương hoặc bút đánh dấu vĩnh viễn đầu nhỏ để vạch một đường tham chiếu trên ống thủy tinh chính xác tại đỉnh cột thủy ngân.

Trước khi xác lập điểm sôi, kiểm tra khí áp kế thủy ngân. Áp suất khí quyển tiêu chuẩn là 760 mmHg (101,325 kPa).

Đổ nước cất vào nửa bình Florence và đặt trên giá vòng phía trên đèn cồn. Gắn kẹp để giữ ống nhiệt kế sao cho bầu thủy ngân nằm trong không gian hơi ngay phía trên mặt nước.

Đốt đèn cồn và đun nước đến khi sôi liên tục, mạnh. Đợi cho đến khi sự sôi ổn định.

Với nhiệt kế đặt trong cột hơi nước, đợi 3-5 phút cho đến khi thủy ngân ngừng tăng và ổn định.

Khắc hoặc đánh dấu đường tham chiếu thứ hai tại đỉnh cột thủy ngân.

Sử dụng thước chính xác hoặc compa, đo khoảng cách chính xác bằng milimét giữa dấu điểm đóng băng và dấu điểm sôi. Khoảng cách này đại diện cho khoảng cơ bản — sự thay đổi nhiệt độ 100 độ.

Tính chiều dài mỗi độ bằng cách chia tổng khoảng cho 100. Đánh dấu mỗi độ dọc theo ống từ điểm đóng băng đến điểm sôi.

Tiếp tục khoảng cách bằng nhau phía dưới dấu đóng băng và phía trên dấu sôi theo chiều dài ống cho phép.

Đặt nhiệt kế hoàn chỉnh trở lại bể nước đá và xác nhận rằng thủy ngân khớp chính xác với dấu 0°C.

Đưa nhiệt kế trở lại cột hơi nước phía trên nước đang sôi. Xác nhận rằng thủy ngân khớp với dấu 100°C. Phương pháp của Celsius đạt độ chính xác khoảng ±0,1°C.

Gắn ống đã chia độ lên thanh nền bằng gỗ, đồng thau hoặc ngà voi bằng dây buộc hoặc xi măng. Khắc hoặc in thang số lên bảng nền.

Celsius gán 0° cho sôi và 100° cho đóng băng — ngược lại quy ước hiện đại. Lý do của ông vẫn còn tranh cãi: một giả thuyết cho rằng ông muốn tránh số âm trong nhiệt độ mùa đông lạnh giá của Thụy Điển (Uppsala thường xuyên xuống −20 đến −30°C). Thang đo được đảo ngược thành dạng hiện đại sau khi Celsius qua đời năm 1744. Năm 1948, Hội nghị Toàn thể lần thứ 9 về Đo lường chính thức đổi tên 'bách phân' thành 'Celsius'.