Государственный первичный эталон единицы массы представляет собой комплекс средств измерений, служащий для воспроизведения единицы массы и передачи ее размера вторичным эталонам. В период с 2004 по 2008 гг. в ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» были проведены работы по его совершенствованию и исследованию.
Основу эталона составляют национальный прототип килограмма № 12, являющийся физической копией Международного прототипа килограмма, в виде гири цилиндрической формы, изготовленной из платино-иридиевого сплава, и набор современных электронных компараторов для передачи размера единицы массы в диапазоне от 1 мг до 20 кг. Кроме этого в состав эталона входит эталон-свидетель — прототип килограмма № 26, также представляющий собой физическую копию Международного прототипа килограмма, для контроля стабильности эталона.
Единицу массы (1 кг) воспроизводят с помощью эталона на основе его сличений с Международным прототипом килограмма в Международном бюро мер и весов в Севре — предместье Парижа. Суммарная неопределенность результата измерений при воспроизведении единицы составляет 2,3∙10-9 кг. Нестабильность эталона за год составляет 3∙10-10 кг по отношению к Международному прототипу килограмма. Эталон обеспечивает передачу размера единицы со средним квадратическим отклонением результата измерений 0,0002 мг (в диапазоне от 1 мг до 5 г) и 0,002 мг (в диапазоне от 10 г до 1 кг) со средним квадратическим отклонением результата измерений 0,2 мг (при значении массы 2 кг), 0,4 мг (при значении массы 5 кг), 0,8 мг (при значении массы 10 кг), 1,0 мг (при значении массы 20 кг) при 10 независимых измерениях.
Методики сличений эталонных гирь массой 1 кг и методики передачи размера единицы массы эталонным гирям дольных и кратных значений килограмма, а также анализ составляющих суммарной неопределенности результатов измерений выполнены на основе действующих в этой области международных рекомендаций.
Особую актуальность точные измерения массы имеют в нано- и биотехнологиях, в химии, металлургии и материаловедении, медицине, микроэлектронике и приборостроении. Потребность в точных измерениях массы существует практически во всех без исключения «Приоритетных направлениях развития науки, технологий и техники РФ».
Ученым хранителем эталона является кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории эталонов и научных исследований в области измерений массы и силы В.С. Снегов.